Ступеньки роста как источники концентрации напряжений

Мы опишем здесь результаты, полученные на гидрохиноне. Первое свидетельство роста — появление едва заметных в оптический микроскоп волокон, которые быстро распространяются.

Волокна от 0,1 до 1,0 мк диаметром могут быть прямыми или скрученными, в зависимости от условий роста.

На следующей стадии волокна утолщаются в результате распространения растущих слоев, которые часто имеют видимые ступеньки роста и окружают волокна подобно трубке.

По мере утолщения согнутые волокна проявляют тенденцию к выпрямлению. На приложении VII. 5 показаны четыре волокна в процессе наращивания толщины.

Если закрученному кристаллу что-либо мешает распрямиться, то он, затрачивая значительные силы, преодолевает препятствие или разламывается пополам.

В последнем случае распрямляются его разрушенные части. Очевидно, что напряжения в таких кристаллах будут упругими вплоть до разрушения кри-. сталла.

Величина напряжения может быть определена из геометрии кристалла. Оказывается, что для игл диаметром до 5 мк разрушающая деформация составляет 6-8%, так что прочность их должна быть близка к теоретической.

У кристаллов с большей толщиной прочность падает.

Например, кристаллы диаметром 100 мк разрушаются при очень малых деформациях, соответствующих обычным объемным свойствам материала.

Рассуждения, приведенные ниже, показывают, что это явление может быть ассоциировано с присутствием относительно больших ступенек роста.

Известно, что трещины являются источниками концентрации напряжений. Рассмотрим простейший тип двухразмерной трещины длиной I и радиусом г при вершине в образце, подвергнутом растягивающему напряжению Т в направлении, перпендикулярном трещине.

Растягивающее напряжение при вершине трещины увеличивается в величина — около единицы (Гриффит, 1920 г.).

Оставить комментарий