Механизмы пластической деформации

Пластическая деформация твердых тел (ползучесть) может происходить двумя принципиально разными механизмами: дислокационным и диффузионным.

Первый механизм реализуется за счёт движения в объёме кристаллов дислокаций и других дефектов решётки и не требует термической активации.

Диффузионный механизм реализуется путём перемещения вакансий и характерен для повышенных температур.

Кроме того в качестве дополнительного механизма выделяется скольжение по границам зерен.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Скольжение — это такое перемещение одной части кристалла относительно другой, при котором кристаллическое строение обеих частей остается неизменным. Скольжение происходит, когда касательное напряжение в плоскости скольжения достигает определенного значения для данного материала — так называемого сопротивления сдвигу.

Кручение под квазигидростатическим давлением (кручение под давлением, КД, КГД англ. torsion under quasi-hydrostatic pressure) — метод интенсивной пластической деформации (ИПД), осуществляемый путём одновременного сжатия тонкого образца между двумя бойками и его кручения благодаря повороту одного из бойков на определённый угол.

Трение на микро/нано-масштабном уровне (англ. micro/nano-scale friction) — процесс взаимодействия твёрдых тел при их относительных перемещениях, протекающий в тонких (порядка микро/нанометров) поверхностных слоях и определяемый шероховатостью или субшероховатостью поверхностей, свойствами тонких граничных плёнок и адгезионными характеристиками поверхностей.

Деформа́ция (от лат. deformatio — «искажение») — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга. Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое механическое напряжение.

Статическое растяжение — одно из наиболее распространённых видов испытаний для определения механических свойств материалов.

Магнитогидродинамическая обработка (МГДО) – способ воздействия на поток минерализованной воды, в котором под воздействием магнитного поля индуцируется электрический ток. Электрический ток в электролитах поддерживается, как известно, перемещением заряжённых ионов и в потоке воды происходит изменение концентрации в объёме потока положительных и отрицательных ионов. С использованием МГДО можно добиться таких эффектов как, местное снижение pH воды (для снижения коррозионной активности потока воды), создания...

Тороидальный вихрь (также вихревое кольцо) — явление, при котором область вращающейся жидкости или газа перемещается через ту же самую или другую область жидкости или газа, когда картина течения принимает форму тороида (бублика). Пример этого явления — кольцо сигаретного дыма, выпускаемое курильщиком.

Возвра́т металлов — процесс термической обработки, при котором происходит частичное восстановление физических и химических свойств деформированных металлов и сплавов без видимых изменений структуры.

Тре́ние — процесс механического взаимодействия соприкасающихся тел при их относительном смещении в плоскости касания (внешнее трение) либо при относительном смещении параллельных слоёв жидкости, газа или деформируемого твёрдого тела (внутреннее трение, или вязкость). Далее в этой статье под трением понимается лишь внешнее трение. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией.

Эффе́кт Баркга́узена — скачкообразное изменение намагниченности (J) ферромагнитного вещества при монотонном, непрерывном изменении внешних условий, приводящих к изменению доменной структуры материала.

Дендритная кристаллизация - кристаллизация с образованием кристаллитов или зерен дендритной структуры. Такой вид кристаллизации характерен для металлов и их сплавов. Рост кристалла с центра кристаллизации (зародыша) происходит путем упорядоченного присоединения атомов из жидкой фазы к его поверхности. Участки поверхности с густой упаковкой атомов движутся в расплав с меньшей скоростью, чем участки поверхности с малой плотностью упаковки. Форма межфазной поверхности кристалл-расплав зависит от градиента...

Поверхностная релаксация (англ. surface relaxation) — модификация (перестройка) приповерхностного слоя кристалла, при которой атомная структура верхнего слоя остается той же, что и у соответствующих атомных плоскостей в объёме, но расстояние между первым и вторым слоем или их взаимное положение отличаются от таковых в объёме.

Дефектами кристалла называют всякое устойчивое нарушение трансляционной симметрии кристалла — идеальной периодичности кристаллической решётки. По числу измерений, в которых размеры дефекта существенно превышают межатомное расстояние, дефекты делят на нульмерные (точечные), одномерные (линейные), двумерные (плоские) и трёхмерные (объёмные) дефекты.

Текстура — преимущественная ориентация зерен кристаллических решеток в поликристалле. В металлических материалах может возникать при кристаллизации, пластической деформации, рекристаллизации и некоторых других обработках. Различают аксиальную или волокнистую текстуру, плоскостную и полную (двухкомпонентную).

Сегнетоэластики (ферроэластики) — монокристаллические вещества, обладающие свойством спонтанной деформации кристаллической решётки при понижении температуры и фазовом переходе. Структурный фазовый переход осуществляется из более симметричной параэластической фазы в сегнетоэластическую.

Тепловое скольжение — явление перемещения слоя газа, находящегося у поверхности твёрдого тела, поверхность которого нагрета неравномерно, в направлении к более высокой температуре. Наблюдается в среде, являющейся разреженным газом .

Электростри́кция (ср. магнитострикция) — это свойство всех непроводников, или диэлектриков, приводящее к изменению их формы при приложении к ним электрического поля.

Деформи́руемое те́ло (англ. deformable body) — физическое тело, способное к деформации, то есть тело, способное изменить свою форму, внутреннюю структуру, объём, площадь поверхности под действием внешних сил. Относительная позиция любых составных точек деформируемого тела может изменяться. Деформируемые тела являются противоположностью абсолютно твёрдых тел, которые определены их элементами. Идеальным представлением деформируемого тела является бесконечное количество частиц, наполняющих его.

Анизотро́пное магнетосопротивле́ние (анизотропный магниторезистивный эффект) — квантовомеханический эффект, заключающийся в изменении электрического сопротивления ферромагнитных проволок в зависимости от их ориентации относительно внешнего магнитного поля.

Эффект Баушингера (названный по фамилии И. Баушингера, который обнаружил его при исследованиях каменной соли) заключается в уменьшении сопротивления кристаллического материала пластической деформации после предварительной малой пластической деформации противоположного знака. Эффект Баушингера является проявлением неупругости материала в зоне перехода к упругопластическим деформациям.

Эпитакси́я — это закономерное нарастание одного кристаллического материала на другом при более низких температурах (от греч. επι — на и ταξισ — упорядоченность), то есть ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого (подложки). Строго говоря, рост всех кристаллов можно назвать эпитаксиальным: каждый последующий слой имеет ту же ориентировку, что и предыдущий. Различают гетероэпитаксию, когда вещества подложки и нарастающего кристалла различны (процесс возможен только для химически...

Теория изгиба балок Тимошенко была развита Степаном Прокофьевичем Тимошенко в начале XX века. Модель учитывает сдвиговую деформацию и вращательные изгибы, что делает её применимой для описания поведения толстых балок, сэндвич-панелей и высокочастотных колебаний балок, когда длина волны этих колебаний становится сравнимой с толщиной балки.

Усталостное разрушение — разрушение материала под действием повторно-переменных (часто циклических) напряжений. Физические причины усталостного разрушения материалов достаточно сложны и ещё не до конца изучены. Одной из основных причин усталостного разрушения принято считать образование и развитие трещин.

Магнитная сборка Хальбаха — особая конфигурация постоянных магнитов, характеризующаяся тем, что магнитное поле с одной из её сторон практически полностью отсутствует благодаря особому расположению элементов сборки.Повторение последовательности элементов (на передней поверхности вектор намагничивания: влево, вверх, вправо, вниз, влево) воспроизводит описываемый эффект.

Тензометрия (от лат. tensus — напряжённый и греч. μετρέω — измеряю) — совокупность экспериментальных методов определения механического напряжения детали, конструкции. Основана на определении деформаций или других параметров материала, вызванных механическим напряжением (например, двойного лучепреломления или вращения плоскости поляризации света в нагруженных прозрачных деталях).

Доме́нная сте́нка — граница между магнитными доменами с различным направлением намагниченности.

Магнитосопротивление (магниторезистивный эффект) — изменение электрического сопротивления материала в магнитном поле. Впервые эффект был обнаружен в 1856 Уильямом Томсоном. В общем случае можно говорить о любом изменении тока через образец при том же приложенном напряжении и изменении магнитного поля. Все вещества в той или иной мере обладают магнетосопротивлением. Для сверхпроводников, способных без сопротивления проводить электрический ток, существует критическое магнитное поле, которое разрушает...

Подробнее: Магнетосопротивление

Эффект памяти формы — явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации.

Мартенситное превращение — полиморфное превращение, при котором изменение взаимного расположения составляющих кристалл атомов (или молекул) происходит путём их упорядоченного перемещения, причем относительные смещения соседних атомов малы по сравнению с междуатомным расстоянием. Перестройка кристаллической решётки в микрообластях обычно сводится к деформации её ячейки, и конечная фаза мартенситного превращения может рассматриваться как однородно деформированная исходная фаза. Величина деформации...

Температу́рное напряже́ние — вид механического напряжения, возникающего в какой-либо среде вследствие изменения температуры либо неравномерности его распределения.

Диаграмма деформирования — графическое изображение зависимости между напряжениями (или нагрузками) и деформациями материала. Эта характеристика различна для различных материалов и определяется с помощью регистрации величины деформации при определённых приращениях (шагах) величины растягивающих или сжимающих усилий. По напряженно-деформированному состоянию можно определить многие характеристики материала.

Магнитостри́кция (от лат. strictio — сжатие, натягивание) — явление, заключающееся в том, что при изменении состояния намагниченности тела его объём и линейные размеры изменяются.

Пове́рхностные акусти́ческие во́лны (ПАВ) — упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхности твёрдого тела или вдоль границы с другими средами. ПАВ подразделяются на два типа: с вертикальной поляризацией и с горизонтальной поляризацией (волны Лява).

Тензорези́стор (от лат. tensus — напряжённый и лат. resisto — сопротивляюсь) — резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от его деформации. Тензорезисторы используются в тензометрии. С помощью тензорезисторов можно измерять деформации механически связанных с ними элементов. Тензорезистор является основной составной частью тензодатчиков, применяющихся для косвенного измерения силы, давления, веса, механических напряжений, крутящих моментов и пр.

Вязкоупругость – это свойство материалов быть и вязким, и упругим при деформации. Вязкие материалы, такие как мед, при сопротивлении сдвигаются и натягиваются линейно во время напряжения. Упругие материалы тянутся во время растягивания и быстро возвращаются в обратное состояние, когда уходит напряжение. У вязкоупругих материалов свойства обоих элементов, и по существу, проявляют напряжение в зависимости от времени. В то время как упругость обычно является результатом растягивания вдоль кристаллографический...

Нанофлюи́дика или наногидродина́мика — раздел гидродинамики наноструктурных жидкостей. Нанофлюидика изучает поведение, способы управления и контроля жидкости, ограниченной нанометровыми структурами. В таком состоянии жидкость проявляет нетипичные для объемного состояния свойства, например резкое увеличение или уменьшение вязкости возле стенок нанокапилляров, изменение термодинамических параметров жидкости, а также нетипичную химическую активность на границе раздела твердой и жидкой фаз. Причина этого...

Ходьба человека — наиболее естественная локомоция человека; представляет собой автоматизированный двигательный акт, осуществляющийся в результате сложной координированной деятельности скелетных мышц туловища и конечностей. Является наиболее доступным видом физической нагрузки.

Электромиграция (ЭМ; англ. electromigration, EM) — явление переноса вещества в проводнике за счёт постепенного дрейфа ионов, возникающее благодаря обмену количеством движения при столкновениях между проводящими носителями и атомной решёткой. Этот эффект играет существенную роль в тех прикладных областях, где используются постоянные токи большой плотности — например, в микроэлектронике. Чем меньше становятся интегральные схемы, тем более заметную практическую роль играет этот эффект.

Твёрдое тело — одно из четырёх основных агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.

Стеллара́тор — тип реактора для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Название происходит от лат. stella — звезда, что должно указывать на схожесть процессов, происходящих в стеллараторе и внутри звёзд. Изобретён Л. Спитцером в 1950 году, первый образец построен под его руководством в следующем году в рамках секретного проекта «Маттерхорн».

Теории деформации Деформация в физике твёрдого тела — изменение положение точек тела, при котором меняется взаимные расстояния между ними. Причинами деформаций, сопровождающихся изменениями формы и размеров сплошного тела, могут служить механические силы, электрические, магнитные, гравитационные поля, изменения температуры, фазовые переходы и т. д.Теории напряжений и деформаций были созданы О. Коши. Они изложены в работе, представленной в Парижскую академию наук в 1822 г., краткое содержание которой...

Расщеплённые хо́лловские структу́ры (РХС) — разновидность датчиков Холла. РХС являются конструктивной базой сенсоров магнитного поля на основе эффекта Холла. В отличие от традиционных преобразователей Холла, состоящих, как правило, из полупроводниковой пластины прямоугольной формы со сформированными двумя токовыми и двумя потенциальными контактами, форма РХС и количество контактов в них могут быть произвольными.

Бимомент (деформирующий момент) — физическая величина, изгибно-крутящий момент, образуется при нагрузке профиля, расположенного под углом или при неравномерной нагрузке на профиль.

В гармоническом приближении колебания атомов решётки вокруг равновесного положения представляют как набор квазичастиц, называемых фононами. Они имеют целый спин и соответственно являются бозонами. Знание фононного спектра (зависимость энергии фонона от волнового вектора) позволяет определять коэффициенты теплопроводности, скорости звука, фононные теплоёмкости, рамановские спектры и другие параметры кристаллов.

Подробнее: Фононный спектр графена

Техноло́гия Ленгмю́ра — Блодже́тт иначе плёнки Ленгмюра — Блоджетт; метод Ленгмюра — Блоджетт (англ. Langmuir–Blodgett method сокр., LB) — технология получения моно- и мультимолекулярных плёнок путём переноса на поверхность твёрдой подложки плёнок Ленгмюра (монослоев амфифильных соединений, образующихся на поверхности жидкости).

Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отставание, запаздывание) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью...

Противоточная хроматография (ПТХ) является техникой жидкостной хроматографии которая применяется для двух несмешиваемых жидкостей без применения твердого наполнителя. Одна жидкость в качестве стационарной фазы, а другая в качестве подвижной. Жидкая стационарная фаза удерживается на месте за счёт силы гравитации или центробежной силы...

Сканирующая лазерная поляриметрия — метод измерения толщины слоя нервных волокон сетчатки при тестировании глаукомы. При реализации метода используется эффект поляризованного света.

Межзёренная граница — поверхность раздела двух зёрен (кристаллитов) в поликристаллическом материале. Межзёренная граница является дефектом кристаллической структуры и имеет тенденцию к понижению электрической проводимости и температуропроводности. Высокая энергия границ и относительно слабая связь в большинстве межзёренных границ часто делает их предпочтительным местом для возникновения коррозии и выделения второй фазы.

Поверхностные состояния, (англ. Surface states) (также поверхностные электронные состояния) — электронные состояния, пространственно локализованные вблизи поверхности твёрдого тела.

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я