Введение к работе
- 1 -
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Межзеренное проникновение адсорбционно-активных жидких сред в поликристаллические твердые тела (металлы, соли, керамику и др.) играет важную роль в процессах формирования и разрушения многочисленных конструкционных материалов, а также горных пород в природных условиях и при переработке минерального сырья. Знание термодинамической предпосылки этого явления, состоящей в уменьшении свободной энергии при образовании жидкой фазовой прослойки на межзеренной границе, позволяет четко ограничить круг систем. в которых межзеренное внедрение практически невозможно: в тех ае случаях, когда его можно ожидать, до сих пор отсутствуют яритерян, имеющие предсказательную силу, в частности, из-за недостатка информации относительно распределения термодинамический характеристик мехзерениых границ даже в однокомпонентних поянкристаллнческих ансамблях. Что касается статистических данных о подсистемах смоченных границ, то они до настоящего времени полностью отсутствовали. Поэтому теоретическое исследование модельных поликристаллов с целью количественного описания структуры, геометрии и степени связности гидких прослоек, возникающих на границах зерен, является необходимым этапом для прогнозирования поведения реальных поликристаллических материалов, подверженных одновременно воздействию напряжений и агрессивных сред.
ЦЕЛЬ РАБОТУ: разработать теоретическую схему, позволяющую предсказывать существование или отсутствие связной системы жидких мехзеренных прослоек и ее транспортные свойства на основе информации о термодинамических параметрах межзеренных и мегфазных
границ, стереометрии зерен и напряженном состоянии поликристалла. Для решения этой задачи необходимо:
разработать метод косвенной оценки параметров распределения границ по энергиям исходя из информации о величина] двугранных углов в тройных стыках границ зерен;
изучить изменение содервания видких прослоек и особекносп их пространственного распределения по поликристаллу в известном напряденном состоянии;
рассмотреть изменение связности и транспортных свойсп системы хидких прослоек в напряженном поликристалле;
рассмотреть условия мехзеренного смачивания в двухком-понентных поликристаллических агрегатах.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана общая теоретическая схемі предсказания транспортных свойств поликристаллических систем < жидкими мехзеренными прослойками. Найдена дол; высокоэнергетических границ, необходимая для образования прі контакте с активной средой бесконочнопротялеинон сетки жидки: ыехзеренных прослоек в ненапряяенном и папрякеннон поликристалл) Разработан способ определения относительной ширины энергетической спектра границ исходя из параметров распределения двугранных углої мехду границами. Найдена связь параметров этого распределения « распределением величин плоских углов мехду линиями выхода граиш зерен на поверхность среза поликристалла произвольні ориентированной плоскостью. Решена задача о распределена нормальных и касательных напряжений на границах зереї поликристалла, находящегося в однородном напряженном состоянии. Получены выражения для коэффициента проницаемости системы жидки: прослоек в напряженном ненапряженной поликристалле.
Іроанализированьї различные варианты поведения двухкомпонентного сристалла. контактирующего с жидкостью, смачивающей границы разных гипов с разной вероятностью.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИНОСТЬ РАБОТЫ заключается в создании аппарата, позволяющего производить оценку прочностных, реологических и фильтрационных свойств реальных поликристаллических твердых тел. контактирующих с жидкой фазой. Предложенный подход может быть использован, например, для инженерно-геологического описания увлажненных соляных пластов, для прогнозирования изменений в околоствопьном пространстве вокруг сверхглубоких скважин и т. д.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации докладывались на Всесогяной конференции по физико-химической механике природных дисперсных систем (Канев, 1987 г. ), Всесоюзных Ребиндеровских чтениях (Москва. 1989 г. ), Конференциях молодых ученых МГУ (Москва, 1990. 1991).
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание работы изложено в четырех публикациях.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава 1), экспериментальной части (главы 2.3), выводов и списка цитированной литературы (121 ссылку), содержит 12.9 страниц.- машинописного текста, в том числе 24. рисунок., \k таблиц и 6 приложений.