ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электродный потенциал упругодеформированного меI талла из "Механохимия металлов и защита от коррозии" Р1 — компонента внешней силы, действуюш,ей на единицу площади поверхности тела. [c.19] В случаях неидеальных систем, к которым относится твердое тело, когда термодинамические активности значительно отличаются от концентраций, применение молекулярных значений таких парциальных термодинамических характеристик, как химический потенциал, вместо макроскопических больше соответствует физическому смыслу и предпочтительнее. [c.20] Действительно, например, при одноосном нагружении тела каждый элементарный объем должен испытывать всестороннее давление, равное одной трети от приложенного одноосного напряжения, как это следует из модели сплошной среды. Но этот результат вовсе не очевиден для дискретной модели кристаллического тела в применении к отдельным частицам, из которых сложена кристаллическая решетка. [c.20] Последний член описывает тепловое давление, пропорциональное плотности кинетической энергии теплового движения и весьма малое при достаточно низких температурах. Следовательно, и в случае дискретного строения деформированного твердого тела его отдельные атомы испытывают локальное потенциальное изотропное давление, определяемое шаровой частью макроскопического тензора напряжений, как это следует из уравнения состояния (42). Поэтому обусловленное механическими напряжениями приращение объемного химического потенциала атома внутри тела (т. е. зависящего от изотропного локального давления) определяется шаровой частью макроскопического тензора напряжений. [c.20] Определенное нами, таким образом, понятие поверхностного натяжения распространяется на однородные и неоднородные фазы с ненулевым модулем сдвига. [c.21] В частном случае о г = О имеем а г Р а тогда в силу а ц = О должно выполняться равенство а хх = —Оуу, что означает чистый сдвиг в плоскости поверхности, т. е. растяжение в одном направлении компенсируется сжатием в другом. [c.22] Уравнения (50) и (53) являются более общими, поскольку охватывают как неоднородные слои фаз с нулевым и ненулевым модулем сдвига, так и однородные слои фаз с ненулевым модулем сдвига. [c.23] Отсюда видно, что появление вследствие сдвигов в объеме слоя дополнительного нормального напряжения а гг приводит к дополнительному изменению тангенциального напряжения и, следовательно, к изменению натяжения о. Это дает право разделять не только деформацию неоднородного слоя (или поверхности разрыва фаз) с нулевым модулем сдвига, но и деформацию слоя с ненулевым модулем сдвига на всестороннее сжатие (растяжение) однородного тела с тем же объемом под давлением Р и одновременное сжати (растяжение) двумерной пленки с (поверхностным) натяжением ст. [c.23] Отсюда видно, что натяжение однородного слоя создается девиаторной компонентой нормального напряжения. Дополнительное напряженное состояние сдвига (54) является трехосным, когда первый инвариант тензора напряжений ац = 0. Оно может быть представлено тензором напряжений, имеющим в качестве ненулевых компонент равные касательные напряжения. [c.23] Понятие поверхностного натяжения в литературе формулировалось для неоднородных слоев [11]. В случае однородного поверхностного слоя твердого тела поверхностное натяжение возникает вследствие нарушения равновесия сил молекулярного сцепления на образовавшихся свободных поверхностях, что эквивалентно появлению нормального к поверхностям напряжения а гг, направленного внутрь частей тела. [c.24] Таким образом, нет принципиального различия в представлении работы деформации чер з работу гидростатической части тензора напряжений и работу деформации двумерной пленки для твердых фаз (или слоев) как в случае со сдвигами, так и без них наличие объемного сдвига характеризуется только вторым ч-леном правой части уравнения (53), т. е. натяжением некоторой двумерной пленки, причем известно [11], что положения этой поверхности натяжения и граничной межфазной поверхности совпадают или близки. [c.24] Иными словами, объемные сдвиги в твердой фазе приводят к увеличению поверхностного натяжения, и твердое тело в любом напряженном состоянии с точки зрения термодинамики может рассматриваться как подвергнутое действию всестороннего давления (сжатия или растяжения) в объеме при одновременном изменении его поверхностного натяжения. [c.24] В общем случае гетерогенное равновесие на границе химически взаимодействующих твердой и жидкой фаз относится к типу осмотического мембранного равновесия. [c.24] С промежуточной поверхностной фазой можно связать поверхностный слой конечной толщины, границы которого, вообще говоря, определяются условно, но это не имеет принципиального значения [11]. Поскольку реакция (59) протекает в поверхностной фазе, можно рассматривать данную систему как двухфазную с разделяющей поверхностью, расположенной между объемной фазой твердого вещества и поверхностной фазой, которые обмениваются компонентом А (ионами металла) и находятся в химическом равновесии. [c.25] МЫЧ гидрозаКисИык соединений железа, с коТорымН твёрдая фазй находится в равновесии. Уравнение Щукарева в трактовке Нернста для растворения твердого тела в жидкости утверждает наличие насыщенного раствора в тонком прилегающем слое, с которым тело находится в равновесии. [c.26] Таким образом, так как первая стадия в целом неравновесного гетерогенного процесса является равновесной, механохимическое Поведение твердой фазы определяется абсолютной величиной гидростатической части тензора напряжений. [c.26] Вернуться к основной статье