Cтраница 3
Необходимо изучение механической обработки ВКПМ и по той причине, что она существенным образом сказывается на эксплуатационных характеристиках готовых изделий. Механическая обработка в любом случае влияет на свойства обрабатываемых деталей. При механической обработке металлов и сплавов происходит изменение структуры поверхностного слоя обрабатываемой детали, появляются остаточные напряжения. Все это, естественно, влияет на физико-механические характеристики готовых изделий. Еще большее влияние - оказывает механическая обработка на свойства изделий из полимерных композиционных материалов, что объясняется спецификой структуры и свойств ВКПМ. Так, механическая обработка приводит к интенсификации процессов водопоглощения, снижению прочности изделия, деструкции полимерного связующего, что оказывает влияние на эксплуатационные характеристики изделий. Подробнее эти процессы будут описаны в гл. [31]
Имеются многочисленные данные, указывающие на возрастание среднего времени релаксации в полимерах, находящихся на поверхности твердых, частиц. Этот эффект, а также расширение релаксационного спектра связаны с изменениями структуры поверхностного слоя и адсорбционным взаимодействием, ограничивающим молекулярную подвижность, а также влиянием их на упаковку молекул. [32]
В процессе механической обработки одновременно с возникновением микронеровностей образуется поверхностный слой с особыми физико-механическими свойствами. Причины этого явления - высокое давление и нагрев при резании, которые приводят к образованию разрывов и трещин в поверхностном слое, к обезуглероживанию и наклепу этого слоя. Вязкие металлы, кроме того, испытывают значительные пластические деформации, вызывающие изменение структуры поверхностного слоя. Толщина этого слоя зависит от материала детали, вида и режима обработки и при грубой механической обработке достигает 0 5 - 1 мм. [33]
При любом виде механической обработки материалов происходит упругая и пластическая деформация поверхностных слоев. В результате этого интенсивно перемещаются дислокации, образуются новые структуры, идет разрушение зерен и переориентация их в направлении действующих сил, развиваемых обрабатываемым инструментом. Изменение структуры поверхностного слоя и остаточные упругие напряжения приводят к возникновению вблизи поверхности остаточных зон сжатия и растяжения, закрытию и развитию межкристаллических областей с образованием микропор. [34]
Это, по всей видимости, ни что иное, как тонкий слой измененного материала, механически менее прочный, чем любая из контактирующих объемных фаз. Он может образовываться и на поверхности структурно измененного, но вполне чистого материала. В системах класса А структурные нарушения твердых поверхностей и энтропия адгезии мала. Свойства систем класса В определяются целиком изменениями структуры поверхностного слоя одной или обеих фаз. При этом неблагоприятные изменения энтропии компенсируются неожиданно высокой энергией адгезии. [35]
Стекло наиболее чувствительно к влаге, содержащейся в атмосферном воздухе. При длительном воздействии атмосферы поверхностный слой стекла разрушается, причем сорбируется значительное количество влаги и окиси углерода. Полное обезгаживание стекла практически никогда не достигается, газы удаляются только из тонкого поверхностного слоя толщиной в несколько десятков мкм. Под высушиванием понимают высвобождение воды в результате изменения структуры поверхностного слоя стекла. Если нагреть стекло до 500 С, то снова начинается длительное выделение газов, главным образом паров воды. [36]
Показано, что микроискажения кристаллической решетки металла не чувствительны к введению ПАВ. В то же время в работе [36] указано, что исследованиями изменений структуры поверхностного слоя технически чистого железа при трении в разных смазочных средах установлены большие микроискажения решетки кристалла в активной среде по сравнению с соответствующими значениями в-инактивной среде. Выявлено незначительное различие твердости после испытаний в активной и инактивной средах. При этом в вазелиновом масле средние значения размеров блоков когерентного рассеяния более высокие, чем в активной среде. Кривые изменений микроискажений кристаллической решетки и изменений микротвердости в обеих средах подобны. Кроме того, отмечено, что в присутствии поверхностно-активной среды шероховатость поверхности образца резко уменьшается. Сила трения при низких давлениях почти в 2 раза меньше в активной среде; при очень высоких давлениях различие в силах трения для избранных сред незначительно. [37]
Вся эта система помещается в вакуумную камеру. Источник питания установки напряжением ( повышенной частоты) порядка 5 кв должен иметь мощность, соответствующую расходу энергии 0 1 - б 2кет - ч на 1 кг обрабатываемого материала. Рис 2 - Схема установки R ПРЧЛГТГЬТЯТР пбпя Дляэлектрообработкишер-И результате оора - стяных тканей, ботки шерстяных волокон тлеющим разрядом в течение 2 - 3 мин. Это обусловлено изменениями структуры поверхностного слоя волокон, приводящими к увеличению сил сцепления между волокнами. Последнее связано с возрастанием коэффициента трения для отдельных волокон после их обработки тлеющим разрядом. Изучение обработанных волокон показало, что изменения их структуры малы и относятся гл. Однако это оказывается достаточным для значительного улучшения технологич. В результате обрывность пряжи в процессе прядения снижается почти на 50 %, что является следствием увеличения, на 15 - 20 % разрывной прочности пряжи в целом и заметного уменьшения неровно по прочности. [38]
Как указывалось в разд. Х-8 А, адгезия тесно связана со свободной поверхностной энергией системы, так же как, например, работа адгезии связана со смачиванием или краевым углом. Это одинаково относится как к поверхностям раздела между жидкостью и твердым телом, так и к поверхностям раздела между твердыми телами. Свойства систем класса В в значительной мере определяются изменениями структуры поверхностного слоя одной или обеих фаз. [39]
Прежде всего вполне вероятно, что при адсорбции неоднородности и дефекты поверхности обратимо перераспределяются. При температуре выше некоторого критического для поверхностной подвижности значения распределение центров адсорбции зависит от степени заполнения поверхности адсорбатом. Кроме того, несколько первых слоев кристаллической поверхности твердого тела имеют искаженную структуру ( гл. В присутствии адсорбата степень нарушения структуры поверхностного слоя, конечно, должна меняться, причем этот процесс не обязательно сопровождается массовым переносом атомов твердого тела. Имеется ряд данных, которые можно непосредственно связывать с изменением структуры поверхностного слоя. Так, Лэндер и Моррисон, исследуя дифракцию медленных электронов на поверхности германия, пришли к выводу, что при адсорбции иода имеет место значительная перестройка поверхности. Применив метод автоэлектронной микроскопии, Эрлих и др. [66] обнаружили, что структуры поверхности вольфрама при адсорбции и десорбции азота меняются. Получены также некоторые данные, свидетельствующие о структурной перестройке поверхностей молекулярных кристаллов при физической адсорбции. [40]