Экология СПРАВОЧНИК

Недавно проведенные исследования [32, 34, 82] механизмов эрозии, вызванной одиночными частицами, позволили сделать предположения о нескольких существенных процессах удара и параметрах материалов. Один важный механизм учитывает адиабатический сдвиг (термически локализованную деформацию). В частности, титан оказался чувствительным к локальным термическим эффектам, обусловленным выделением энергии частицы. В результате от пропаханного металла в районе кратера на поверхности образца титана чаще откалываются мелкие металлические осколки, чем в случае стальных образцов, бомбардируемых подобным же образом.[ ...]

Для хрупких материалов были разработаны две модели эрозии: одна основана на предположении, что эрозия происходит полностью путем распространения трещин и скалывания [65]; в другой предполагается, что пластическая деформация приводит к образованию трещин и скалыванию поверхности [12]. В зависимости как от свойств преграды (трещиностойкость, твердость, плотность дефектов и т.п.), так и от свойств частицы (скорость, плотность, размер и т. п.) рассчитываются величины скорости эрозии. В обеих моделях предполагается, что частицы бомбардируют преграды по нормали к поверхности и что эрозия является результатом кумулятивного повреждения, вызванного невзаимодействующими ударами одиночных частиц. Как будет показано ниже, с помощью этих теорий можно получить достаточно надежные данные по эрозии керамических материалов.[ ...]

Шелдон и Финни [65] сравнили определенные в экспериментах показатели степени а и с рассчитанными по теории и получили удовлетворительное соответствие для нескольких хрупких материалов (стекла, М.§0, А1203, графита). В более поздней работе Шелдон [62] сравнил экспериментальные и теоретические значения и вновь получил приемлемое соответствие между теорией и экспериментом. Однако это соответствие было не столь хорошим, как для показателей степени а и Ъ. Хотя теория Шелдона и Финни [65] приемлемым образом описывает эрозию хрупких материалов, ее физическую основу следует подвергнуть сомнению, поскольку эрозия объясняется образованием трещин Герца, тогда как главной причиной уноса материала при эрозии является образование поперечных трещин. Недавно разработанная теория Эванса и др. [12] объясняет эрозию на основе экспериментально установленных характеристик трещин при ударе одиночных частиц и, следовательно, учитывает образование поперечных трещин при эрозии.[ ...]

Появились также сообщения об обнаруженных соотношениях между скоростью эрозии и другими физическими свойствами материалов. Аскарелли [1] ввел величину «тепловое давление», которая пропорциональна произведению р/САГ. Здесь (3 — линейный коэффициент теплового расширения, К—объемный модуль упругости и ДГ —разность между температурой внешней среды и температурой плавления подвергающегося эрозии материала. Он сообщил, что для многих металлов эта величина обратно пропорциональна объемной скорости эрозии. Хатчингс [31] отметил подобную взаимосвязь для величины срДГ, где с — удельная теплоемкость материала и р — плотность. Для проверки любого из этих соотношений не оказалось достаточного количества данных, и возможные механизмы, учитывающие такие параметры, не были разработаны.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Морфология поверхности осколков алюминиевого сплава, образовавшихся в результате эрозии [6].

Микрофотограммы, полученные с помощью растрового электронного

Вернуться к оглавлению