knauf b1


Применение теории зернистой структуры в строительном материаловедении

Журнал: №9-2020
Авторы:

Захаров А.В.,
Шаяхметов У.Ш.,
Синицина Е.А.,
Недосеко И.В.
Пудовкин А.Н.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-784-9-62-68
УДК: 666.6:621.785.371

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлена феноменологическая квантовая теория, точные решения которой описывают скорость роста кристаллических зерен из расплава или раствора и зернистую структуру материала по его параметрам, температуре и давлении. Установлена связь температуры плавления и энергии активации с температурой отскока, при которой скорость кристаллизации максимальна. Показано, что одномерные молекулярные соединения не имеют зернистой структуры, а для двумерных и трехмерных кристаллических материалов получена формула зависимости размеров кристаллов от температуры и параметров материала. Выявлено, что со временем в зернистой структуре происходит рост кристаллических зерен при поглощении более мелких единичных зерен. Указан критерий максимальных размеров зерен, при котором дальнейший рост останавливается: поверхностная энергия поглощенного зерна становится больше изменения энергии электронной системы всего тела при поглощении одного зерна. Показано, что при увеличении размеров зерен уменьшается энергия связи атомов в межзернистой области, это приводит к потере прочности материалов – старению. Срок образования зерен максимальных размеров определяет время долговечности материалов, которое в первом приближении рассчитывается по формуле С.Н. Журкова. Указан метод определения степени старения материалов по размерам зерен. Данные теоретические результаты имеют важное практическое значение и получены впервые.
А.В. ЗАХАРОВ1, канд. физ.-мат. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
У.Ш. ШАЯХМЕТОВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.А.СИНИЦИНА2, инженер (ассистент) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.В. НЕДОСЕКО2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.Н. ПУДОВКИН3, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Башкирский государственный университет (450076, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32)
2 Уфимский государственный нефтяной технический университет (450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195)
3 Оренбургский государственный университет, Кумертауский филиал (453300, г. Кумертау, Республика Башкортостан, 2-й Советский пер., 3Б)

1. Андрианов Н.Т., Лукин Е.С. Термическое старение керамики. М.: Металлургия, 1979. 100 с.
2. Бакунов В.С., Беляков А.В. Лукин Е.С., Шаяхметов У.Ш. Оксидная керамика: спекание и ползучесть. М.: Издательский центр РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. 582 с.
3. Бакунов В.С., Лукин Е.С. Интенсификация процесса спекания поликристаллической оксидной керамики // Новые огнеупоры. 2015. № 6. С. 32–36.
4. Belyakov A.N., Kaybyshev R.O. Two types of grain boundaries in deformed materials // Materials Science Forum. 1996, pp. 207–209.
5. Kaybyshev R., Galiyev A., Sitdikov O. On the possibility of producing a nanocrystalline structure in magnesium and magnesium alloys // Nanostructured Materials. 1995. Vol. 6. Iss. 5–8, pp. 621–624 https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00135-2
6. Belyakov A., Kaibyshev R. Structural changes of ferritic stainless steel during severe plastic deformation. Nanostructured Materials. 1995. Vol. 6. Iss. 5–8, pp. 893–896. https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00203-0
7. Belyakov A., Kaibyshev R. Effect of deformation mechanisms on dynamic recrystallization of ferrite stainless steel. Key Engineering Materials. 1995. Vol. 97–98, pp. 425–430. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.97-98.425
8. Валиев Р.З., Кайбышев О.А., Корзников А.В., Столяров В.В. Структурные изменения при отжиге и последующей горячей деформации сплавов Fe-Cr-Co // Известия АН СССР. Металлы. 1988. . Андриевский Р.А. Термическая стабильность наноматериалов // Успехи химии. 2002. Т. 71. № 10. С. 967–981.
10. Троснікова І.Ю., Лобода П.І., Карасевська О.П. Вплив методу отримання евтектичного сплаву системи WC–W2С, легованого молібденом, на його структуру та властивості // Порошкова металургія. 2019. № 01/02. C. 48–56 http://www.materials.kiev.ua/article/2789
11. Gottshtain Gunter. Physical foundations of materials science. Springer Verlag. 2009. 400 p.
12. Бабков В.В., Сахибгареев Р.Р., Комохов П.Г. и др. Особенности структурообразования высокопрочного цементного камня в условиях длительного твердения // Строительные материалы. 2003. № 10. С 42–43.
13. Боголюбов Н.Н., Ширков Д.В. Введение в теорию квантованных полей. М.: Наука, 1984. 604 c.
14. Фаддеев Д.К. Лекции по алгебре: Учебное пособие для вузов. M.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. 416 с.
15. Горьков Л.П. Микроскопический вывод уравнений Гинзбурга–Ландау в теории сверхпроводимости // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1959. Вып. 36 (6). С. 1918–1923.
16. Журков С.Н. К вопросу о физической основе прочности // Физика твердого тела. 1980. Т. 22. № 11.
17. Боголюбов Н.Н. К вопросу о модельном гамильтониане в теории сверхпроводимости: Избранные труды. Т. 3. Киев: Наукова думка, 1971. 485 с.
18. Боголюбов Н.Н. Сверхтекучесть и квазисредние в задачах статистической механики // Теоретиче-ская и математическая физика: Сборник обзорных статей 3. К 50-летию института. Тр. МИАН СССР. 1986. С. 4–46.
19. Соловьев В.Г. Теория сложных ядер. М.: Наука, 1971. 560 с.
20. Бейтмен Г., Эрдейи А., Высшие трансцендентные функции / Пер. с англ. Н.Я. Виленкина. М.: Наука, 1967. 345 с.

Для цитирования: Захаров А.В., Шаяхметов У.Ш., Синицина Е.А., Недосеко И.В., Пудовкин А.Н. Применение теории зернистой структуры в строительном материаловедении // Строительные материалы. 2020. № 9. С. 62–68. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-784-9-62-68


Печать   E-mail