Полости в аморфных материалах, изучаемые при отрицательном давлении

Бумага был опубликован в Journal of Physics: Condensed Matter.

Процесс образования трещин нанометрового размера в твердых телах изучен недостаточно, в первую очередь из-за отсутствия методов корректной идентификации этих полостей и отслеживания изменения их размеров.

«Существующие теоретические методы в основном применяются для изучения фазовых переходов первого рода, таких как кристаллизация и конденсация, и эти методы не адаптированы к случаю образования пустот, где нет ни одного атома. В нашем исследовании мы показываем, что выбор соответствующего метода выделения этих пустот позволяет адаптировать существующие теоретические методы, такие как классическая теория зародышеобразования, для описания процессов образования полостей, таким образом, мы можем корректно определять такие важные характеристики, как критический размер полости, превышение которого запускает цепную реакцию разрушения материала, а также время и скорость образования полости», — поясняет доцент Круглый Галимзянов.

В качестве объекта исследования выбрана однокомпонентная аморфная металлическая система, относящаяся к семейству изотропных твердых тел. В таких твердых телах появление дефектов сведено к минимуму.

«Результаты проясняют физические процессы, лежащие в основе возникновения очагов разрушения в однородных аморфных материалах. Разрушение этих материалов происходит совершенно иначе, чем кристаллических, которые ранее были достаточно подробно изучены. На основе полученных данных построена теоретическая модель. разработки, описывающей начальные стадии образования трещин в этих материалах.Несмотря на то, что мы проводим фундаментальные исследования в области физического материаловедения, вполне очевидна потенциальная практическая значимость полученных нами результатов.В частности, понимание механизмов, приводящих к разрушение того или иного материала позволяет разрабатывать методы, направленные на повышение его прочностных характеристик, а также разрабатывать методы контролируемого разрушения, что, например, важно для получения рабочего материала для 3D-принтеров», — добавляет руководитель проекта, профессор Anatolii Mokshin.

Работа выполнена в рамках проекта «Теоретические, модельные и экспериментальные исследования физико-механических особенностей аморфных систем с неоднородными локальными вязкоупругими свойствами», поддержанного грантом РНФ.

Дополнительная информация:
Полости в аморфных материалах, изучаемые при отрицательном давлении

iopscience.iop.org/article/10. … 088/1361-648X/ac8462

Предоставлено Казанским федеральным университетом.