Cтраница 4
К сожалению, методы оценки субмикроше-роховатости и ее влияние на процесс взаимодействия твердых тел в настоящее время разработаны недостаточно. Так как размеры субмикро-шероховатости по крайней мере яа два-три порядка меньше, чем у микронеровностей, то их влиянием на деформирование поверхностных слоев при внешнем трении можно пренебречь и учитывать его только при оценке сил, вызванных межатомными и межмолекулярными взаимодействиями. [46]
Молекулярная составляющая коэффициента сцепления, в основном определяющая его величину, линейно изменяется с изменением фрикционных параметров to и р Так как эти параметры обусловлены межатомными и межмолекулярными взаимодействиями в зонах фактического касания материалов протектора и слоя дорожного покрытия, то промежуточная пленка из влаги, грязи, льда в зонах фактического касания обычно значительно уменьшает т0 и р что существенно снижает коэффициент сцепления. В процессе взаимодействия шины с полотном дороги рисунок протектора обеспечивает частичный отвод пленки влаги, вытесняемой из зоны контакта выступами протектора. Тем самым удается добиться увеличения межатомных и межмолекулярных взаимодействий, приводящих к возрастанию т0 и Р и, следовательно, к увеличению молекулярной составляющей коэффициента сцепления. [47]
Первое стремление ( значение А / /) отражает склонность атомов к взаимодействию с образованием наиболее прочных молекул с минимальной энергией, объемом, с небольшими межатомными расстояниями, склонность молекул к межмолекулярному взаимодействию с образованием возможно более крупных и в то же время компактных агрегатов молекул. Значение же AS характеризует противоположную тенденцию: стремление молекул и атомов ( вследствие теплового движения, действия сил отталкивания и других сил) к наиболее беспорядочному расположению, к дезорганизации. Повышение температуры, как правило, препятствует силам межатомного и межмолекулярного взаимодействия и способствует распространению частиц в возможно большем объеме. [48]
Гидро - и аэроэрозионный износ происходят вследствие воздействия на поверхность материала твердых частиц, движущихся в потоках газа или жидкости. В основном износ происходит в результате абразивного или усталостного действия, осложненного влиянием газовой среды или жидкости. Молекулярный ( адгезионный) износ заключается в разрушении связей, возникающих в результате межатомных и межмолекулярных взаимодействий. Эти связи образуются между пленками, покрывающими поверхности твердых тел. Износ происходит в тех случаях, когда фрикционная связь на границе раздела оказывается прочнее, чем нижележащий материал. Этот вид износа является, по существу, микроглубинным вырыванием, сосредоточенным в тончайших поверхностных слоях. [49]
Схема определения момента сопротивления вращению шарового индентора ( лот - радиус отпечатка. [50] |
Вычисления показывают, что сила взаимодействия на участках поверхностей, разделенных на такое расстояние, составит примерно 1 1 КПа. Следовательно, при контактировании шарового индептора с полированной поверхностью пластины площадь отпечатка практически совпадает с площадью, на которой имеют место межатомные и межмолекулярные взаимодействия. [51]
Согласно теории усталостного изнашивания разрушение поверхностных слоев при внешнем трении обусловлено знакопеременными сжимающими-растягивающими напряжениями, возникающими соответственно перед движущейся микронеровностью и за ней. Причем на усталостное изнашивание поверхностных слоев оказывают влияние только растягивающие напряжения, возникающие за движущейся микронеровностью. Эти напряжения несколько превышают касательные напряжения, возникающие на границе раздела в зоне контакта микронеровность - деформируемый материал, образующиеся вследствие межатомных и межмолекулярных взаимодействий. В некоторых случаях возможна ситуация, когда при нормальных напряжениях на контакте, соответствующих упругим деформациям, касательные напряжения будут достигать значений, при которых начинается пластическое течение в тонких поверхностных слоях за движущейся микронеровностью. [52]
Одним из основных методов неразъемного соединения пластмасс является сварка. Сварку выполняют путем перевода соединяемых деталей в вязкотеку-чее состояние, при котором макромолекулы обладают повышенной подвижностью, и последующего сдавливания места соединения определенным усилием. При этом происходит взаимная диффузия макромолекул или их частей, за счет чего после охлаждения осуществляется соединение деталей. Прочность соединения определяется силами межатомного и межмолекулярного взаимодействия. [53]
Для получения неразъемных соединений пластмассовых трубопроводов применяют сварку и склеивание. Сварка термопластов представляет собой технологический процесс получения неразъемного соединения элементов конструкций, основанный на диффузии макромолекул полимеров. Оптимальные условия протекания диффузионной сварки термопластов возможны при их переходе в вязкотекучее состояние, которое достигается при нагревании свариваемых материалов или при действии на них растворителя. Прочность соединения обусловливают возникающие силы межатомного и межмолекулярного взаимодействия. [54]
Определяющие уравнения описывают реакцию материала, выведенного из состояния равновесия. Эта реакция зависит от вида материала, а для одного и того же вещества как ее степень, так и вид могут также варьироваться в зависимости от уровня внешних воздействий. Зависимость между приложенными внешними воздействиями и ответной реакцией материала представляет собой индивидуальную характеристику материала, зависящую от его структуры, и поэтому называется определяющим уравнением. Природа и величина этой реакции определяются силами межатомного и межмолекулярного взаимодействия. Но наши знания об этих силах неполны, поэтому точно предсказать макроскопическую реакцию материала с помощью информации о микроскопических взаимодействиях невозможно. Таким образом, определяющие уравнения, как правило, получены эмпирически. С другой стороны, по экспериментальным данным можно построить приближенные молекулярные модели материалов многих классов и сформулировать молекулярные теории вязкого течения, получив в результате определяющие уравнения. [55]
Основываясь на электронных представлениях, применяя математические методы, она глубоко проникает в недра атомов и молекул. Теория квантовой механики, широко используемая в химии, способствовала рождению новой отрасли - квантовой химии. Именно ей, вооруженной точными математическими методами исследования, оказалось по силам проникнуть в сокровеннейшие механизмы межатомных и межмолекулярных взаимодействий. [56]
Естественно, что абсолютно гладкие поверхности индентора и пластин получить невозможно. Следовательно, касательные напряжения в зоне касания, вычисленные по определенному моменту сопротивлении вращению, будут отличаться от касательных напряжений тп, обусловленных межатомными и межмолекулярными взаимодействиями. Во-первых, сопротивление вращению будет обусловлено деформированием материала пластин в зоне касания внедрившимися микронеровностями, объемным деформированием, возникающим вследствие неправильности геометрической формы идентора, или отклонениями формы индентора, появляющимися под действием нагрузки. Кроме того, погрешность при определении т может возникнуть из-за того, что площадь, на которой проявляются межатомные и межмолекулярные взаимодействия, будет отличаться от площади отпечатка, образованного индентором под нагрузкой / Анализ показывает, что для поверхностей шаровых инденторов, параметр шероховатости которых Яа0 020 мкм, в зоне касания микронеровностей, расположенных на поверхности шара, будут наблюдаться упругие деформации. [57]
Сдвигающая сила Tt вызывает изменение напряженно-деформированного состояния на контакте. В зоне контакта микронеровности с деформируемым материалом возникают связи, образующиеся в результате межатомных и межмолекулярных взаимодействий. По мере увеличения Т, возрастают касательные напряжения на границе раздела в зоне контакта жесткого шарового индикатора и деформируемого материала. На участках зоны контакта, на котором касательные напряжения больше предельных значений, обусловленных прочностью на сдвиг связей, возникающих в результате межатомных и межмолекулярных взаимодействий, происходит проскальзывание деформируемого материала относительно поверхности микронеровности. [58]
Основные их признаки - исчезновение границы раздела между соединяемыми поверхностями и образование переходного слоя с однородной или разнородной по отношению к материалам деталей структурой. Сварное соединение - сочетание деталей в сборочном узле, выполненное посредством сварки. В зависимости от взаимного расположения соединяемых деталей различают стыковые, нахлесточные, раструбные, тавровые, муфтовые, встык с накладками, угловые и др. сварные соединения [ 3; 4, с. Каждый из этих видов может иметь различное исполнение в зависимости от конструкции деталей, типа ПМ и выбранного способа сварки. Участок сварного соединения, непосредственно связывающий элементы изделия, называют сварным швом. Прочность связи между свариваемыми материалами, как и когезия [5], обусловливается возникающими в зоне шва силами межатомного и межмолекулярного взаимодействия. [59]
Из сказанного выше вытекает, что кристаллическое состояние является важным и интересным для изучения, но все-таки одним из частных состояний твердого вещества. Не менее важно и интересно не периодическое, но регулярное состояние вещества. В подобном состоянии находятся высокомолекулярные, в частности, белковые вещества. При таком взгляде на твердое вещество кристаллическая решетка перестает быть основой для его изучения. И все наше внимание сосредоточивается на остове твердого вещества, тем более, что, как отмечалось выше, в отличие от абстрактной кристаллической решетки остов - реальный объект-непрерывная цепь, сеть или каркас, построенные из атомов, соединенных атомными связями. Остов может быть выделен в свободном состоянии, если в него входит достаточное количество вещества, равное, как, например, показывает опыт выделения кремнекисло-родных и углеродных остовов, по крайней мере 40 % массы исходного твердого соединения. Остов - это носитель дальнего порядка, задаваемого межатомным взаимодействием. Отсюда следует, что изучение химического строения, конструирование и сборка атомных моделей вещества - старые надежные методы химического исследования - являются главными методами изучения твердого вещества. Вместе с тем настало время для конструирования и химической сборки твердых веществ и притом не только сравнительно простых, но и самых сложных веществ, в том числе различных материалов. При этом, конечно, следует руководствоваться не только химическими соображениями. Необходимо принимать также в расчет выводы теории устойчивости и прочности материала. Эта теория целиком основывается на учете межатомного и межмолекулярного взаимодействия и химического строения. При этом исходят из того, что, нагружая твердое вещество, мы действуем непосредственно на его межатомные связи. Отсюда ясно, что различие величины Е для разных веществ обусловлено различием жесткости самих химических связей. Именно исключительная прочность и жесткость связей С - С в алмазе делает его самым твердым и жестким из твердых веществ. [60]