К ВОПРОСУ ОБ ОБРАТНОМ ЭФФЕКТЕ ХОЛЛА-ПЕТЧА
Ключевые слова:
эффект Холла-Петча, атомарно-гладкий нанокристалл, размерностьАннотация
До настоящего времени дискутируется эмпирический закон Холла-Петча и его обратный эффект. Предложены многочисленные модели и показана неисчерпаемость глубокой концепции Холла–Петча. В рамках настоящей работы, мы хотим показать, что обратный эффект Холла-Петча наблюдается не только в поликристаллах, но присущ и атомарно-гладким нанокристаллам. Для определения толщины поверхностного слоя атомарно-гладких нанокристаллов использовалась размерная зависимость физического свойства. Для предела текучести атомарно-гладких нанокристаллов нами получено уравнение, которое по форме совпадает с уравнением Холла – Петча. Однако коэффициенты пропорциональности в обеих формулах различаются. В рассматриваемом случае поведение предела текучести атомарно-гладких нанокристаллов определяется также величиной их поверхностного натяжения. Если в полученном уравнении для поверхностного натяжения учесть формулу Русанова А.И., то мы получим обратный эффект Холла-Петча.
Таким образом, обратный эффект Холла – Петча обусловлен размерной зависимостью поверхностного натяжения атомарно-гладких нанокристаллов и в конце концов зависит от атомного радиуса, который определяет толщину поверхностного слоя наноструктуры.
Библиографические ссылки
Малыгин Г.А. Пластичность и прочность микро- и нанокристаллических материалов. // ФТТ, 2007, Т.49, вып. 6. – С. 961-983. 2. Козлов Э.В., Жданов А.Н., Конева Н.А. Барьерное торможение дислокаций. Проблема Холла–Петча. // Физическая мезомеханика, 2006, Т.9, №3. – С. 81-92.
Козлов Э.В., Жданов А.Н., Конева Н.А. Механизмы деформации и механические свойства наноматериалов. // Физическая мезомеханика, 2007, Т.10, №3. – С. 95-103.
Козлов Э.В., Конева Н.А., Попова Н.А. Зеренная структура, геометрически необходимые дислокации и частицы вторых фаз в поликристаллах микро- и мезоуровня. // Физическая мезомеханика, 2009, Т.12, №4. - С. – 93106.
Зуев Л.Б., Зариковская Н.В., Федосова М.А. Макролокализация пластического течения в алюминии и соотношение Холла−Петча. // Журнал технической физики, 2010, том 80, вып. 9. – 68-74.
Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Лопатин Ю.Г., Пирожникова О.Э., Сахаров Н.В., Пискунов А.В., Козлова Н.А. Соотношение Холла–Петча в нано-и микрокристаллических металлах, полученных методами интенсивного пластического деформирования. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, № 5(2). - С. 142–146.
Панин В.Е., Моисеенко Д.Д., Елсукова Т.Ф. Многоуровневая модель деформируемого поликристалла. Проблема Холла-Петча // Физическая мезомеханика, 2013, Т. 16, № 4. – С. 15– 28. 8. Юров В.М. Толщина поверхностного слоя атомарно-гладких кристаллов // Физикохимические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - Тверь: Твер. гос. ун-т, 2019 Вып. 11. - С. 389-397.
Юров В.М., Лауринас В.Ч., Гученко С.А. Толщина поверхностного слоя атомарно-гладких магнитных наноструктур // Нано- и микросистемная техника, 2019, №6. – С. 347-352.
Панин В.Е., Гриняев Ю.В. Физическая мезомеханика - новая парадигма на стыке физики и механики деформируемого твердого тела // Физическая мезомеханика, 2003, Т.6, №4. – С. 9-36.
Арутюнов К.Ю. Квантовые размерные эффекты в металлических наноструктурах // ДАН ВШ РАН. 2015. №3(28). – С. 7-16.
Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. - М.: Наука. 2006. - 490 с.
Уваров Н.Ф., Болдырев В.В. Размерные эффекты в химии гетерогенных систем // Успехи химии. 2001. Т. 70 (4). – С. 307-329.
Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В., Кармокова Р.Ю. К расчету постоянной Толмена // Письма в ЖТФ, 2007, Т. 33, вып. 2. – С. 1-7.
Андриевский Р.А., Глезер А.М. Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. I. Особенности структуры. Термодинамика. Фазовые равновесия. Кинетические явления. // Физика металлов и металловедение. 1999. Т. 88. № 1. - С. 50-73.
Guo J. X-Rays in Nanoscience: Spectroscopy, Spectromicroscopy, and Scattering Techniques. - Wiley-Vch. Verlag. 2010. - 263 p.
Hall E.O. The deformation and ageing of mild steel: III discussion of results. // Proc. Phys. Soc., 1951, V. 64B. - P. 747-753.
Petch N.J. The cleavage strength of polycrystals. //J. Iron. Steel. Inst., 1953, V. 174. - P. 25–28.
Юров В.М., Лауринас В.Ч., Гученко С.А. Некоторые вопросы физики прочности металлических наноструктур // Физикохимические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – Тверь: Твер. гос. ун-т., 2013, Вып. 5. – С. 408–412.
Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. – Л.: Химия, 1967. – 346 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
CC BY-ND
Эта лицензия позволяет свободно распространять произведение, как на коммерческой, так некоммерческой основе, при этом работа должна оставаться неизменной и обязательно должно указываться авторство.
