SU635414A1 - Способ определени энергетического порога разрушени материала под действием концентрированного потока энергии - Google Patents

Description

ЭффакТ .изобретен:   об зан с высокой чувствительностью (колеблющегос  пьезоэлектрического Вибр-атара IK из-менекию vrrрулих (СВОЙСТВ :н 1массы нааесе,н1.-го:го :Ка его поверхность материала и с воз-моуклостью объективной ре-листра-щии н-ачала разрушенНЯ Материала с помощью электрНчесмих изм0ритель:ных .пр иборО3, .факсирующих на чНоТо из1М€1не(ниЯ 1резо:Ка,йсн.ой частоты пьезоэ. ек1ф1ическо го в ибратора.

.Пьезоэле;ктр:ичес1кий в,Ибратор выполнен в 1в,нле 1льезоэлактричеакой ллйстииы, .вапртуюр ,  даариавой лластины АТ-среза, с ий е.сенными на ее паверхность 1ВО:збужда ОЩ1ИМ1И эле;ктр ода1ми. Испытуемый .материал наноситс  ,на inoieepxHiQCTb .пьезоэлектрическо го 1ВИ бра тара. Концентр ироза.нлы и лоток энер-пии, созааваемый источ1Н:И|Кам излучОнн , iiiainipiHiMieip, OK Г, (Наиравл- ют на испытуемый йиатериал. Испытуемый матер:мал может расгоола1гатьс  напоср-едственио lira |К1В1арие1вой Пласт1И Не или на од/ном из IB0,3буждающи:Х злвкФродо13. BiOзбу1 кдающне электроды соединены с генератором еозбуждаЮ;Щ|И1м 1пьезо9лектричес кий в-пбратор л а сто р езогаа1Н С1НОЙ частоте п -с частотомеpOiM .

Колеблющийс  льезОэлектричесмий вибратор О бладает определевной резанаи-сной частотой /. После нанесени  на него ircлытуемого материала резонанана.  частота измеи етс  и ста;Н 0|Витс  ранной f. В (чае ислользоваии  жварцезых лластин АТ-среза с 1Колбба1НИЯМ И сдвига ло толщине/ / при любых вариантах раслоложеил  с-юлытуемого 1М)атериала «а .к-вардезой лластИ (Ле л лю1бой .форуме иСЛытуеМо-го .материала , который может быть нанесен как в форме лленки, так и в виде объемной частицы. iFlpiH щозаейс-пзлиг к-а лопытуомый {Материал 1конле1лтр1лрован|но го -потока элерЛил ири эжстремальноМ вел. ллот:1остл (потока энергии, (лспытуе-мый материал 3 оичределблный мо-мент Эремен1и йинчинает :р1аз 5ущатьс , что ССП1ро:всждаетс  его CTpyKTyipiHbiiMai .лзменб; |Л:ЯМи и измеле:ниЯ1М;Л его массы. Пр-и структ}ф1НЪ х .лзМ1енел ,н х менйютс  уиругле озойсБВ,а iMaте|р|лала , IB результате чего :1131мен .ютс  и модули ллругости 1ехагп1Ической 1ко тебательной с;истемы щ иелом, котора  обр.азоваша ль-езозл1актрическ.им 3;ьбр,агаром ич iHiaиесенным па его иоверхность ьсиь т емым материалО|М. Это юрлзадиг к изм анению резс1ла1лслой частоты, 1начало iKOTOiporo л&пко зафижаиравать, Н1а1пр:име,р. с шомОЩью iinacT-oTo Mepia иод1ключвн1ного IK электрода.м льезоэлектрического вибратора. В соответС11ви;и с О;бщей двухфазной моделью разрушени , Н1аП1рим.вр, тои1ки,х .пленок, гнар ду с иаиарвиием, iKOTO.poe  вл. ето  П0(р;о(го1выл: механ1НЗМо.М раарущенгги , уч,иты(В1ает;с  ила1влвние лл.вН1К1И I.H д(вижен1ие раоплав.а. П|редлож:ен1ный юлосюб шозвол ет точке зафикс1И рО вать агачало плавлени  илсижи.

CTipiyiKTypiHbie и.3мене1:-:1л  М атвр:иала обычно .предществуют изм-елени м его ;массы , 0|Д1ва1КО больщой Ир1а ктичеокий интерес представл ет .и ра.зрущеиие материала, ов завню.е именно iC Ч зме1неч-:ием егю Массь, ПООКоль:к1у iB большин.стзе .случаев Инициирующи1М MexaiBHSMiQiM раз.рушен1:г   ,вл. етс  испарение (Материала. Между ;лзменелием резо1натсной частоты 1колеблющегсс  (пьезаэЛе1ктричеоко1по вавдратор.а п измалением массы существует (виолие определелна  заBHCM .MiacTb, катора   :по.31волг ет (ло нолучен тому значению изменени  .частоты Д; зьгчисл ть величину И31меНенц1Я -массы Am .испытуемо .го вещества. В случае тслользова1ни  -KBap.HeiBiOH 1ила1сги.ны АТ-срс-.г.:

Д/тг -- -.f Л f S,

где N - Частотный кээффцциэнт льезоэ .л eiKT p ii4eic.Koro 3 116iO г. го.р а; Г1 - :п,тот1Н10сть .KBaipua с хчетс-л

.В.Л1И.Я.Н1ИЯ ЭЛ1гХТрОДНО.Г:Э ЛСК:)Ыти : S - .площадь лсларени  зещестза.

Величина 1илотност 1 лото1ка эг-геогии, котора  (воздействует на н.оверхность маггр (иала, иаиесеиного (ла г ьезоэле.ктолчсский вибратор, ироиорИ1ИОНальна уда.лечлой ма-ссе , иоэтому соответствующ1ий регистрирующий ;пр(лб,о.р, на(прИ|Мер, катодный :-i: чьтмегр, MoiHveT быть ироградхироза.н легьосредст (В6НИО 1В знаЧеНИЯХ илотлостл лотока эке.ргии .

Экергетичесжому лорогу разру:11е)Н/л  материала .соопветстВует М1Ли.И1ма.. з.чачение иэме .еии  -частоты льезоэлектри-ческого /вибратор.а, фиКсИрлемое измер ительиыгм (приборОМ, ов занн.ое с ла.ча.ло.м изменени  структ фы ил(Н (и) массы (лслыпемэго материала.

;Пример. Проводилось олределелле эл;ергетического (порога разруще.ни  пленки серебра толщинюй G,7 мкм аол действием луча ОКГ на стекло с неодимом, работающ1И|М в реж(И;ме 1мод чл и;л.л добротности с энергией в .имлульсе 5 Дж. В качестзе подло1Ж(КЦ ;использовалс  льезоэликтрЛчеС1К1ИЙ 1виб|рато;р со щ.лифоваиной лластиной из 1К1ва(рда АТ-среза на частоту 8 А1гц, обладаюЩепо массовой 4увств:лтельностьо (ОКОЛО 10 Гц/г. Диаметр золы г.оздействй  составл л 1 мм. Измарол1лый .лорог 1р|а.з.рушен1и  сереар лой плеЕки составил

2. 10 ВТ/С.1.2.

Т1ьчес;кого irrapora (разрушбни.  материала и позвют ет л стать вы.сокой тэ-:.но,сти лз:мерени . , :котора  соответствует точйостл из1М1е1рен1и  резолу а не но и частоты иьезоэлежтрическог .о Вибраторй .и составл ет в от«о .С(ительл:ыл .едИ|:;ог;цах Скола 10 --ЬО л

Формула ,и 3 о б р е т е :н и  

Способ ощр аде ЛИНИЯ эваргетичеакого ,по,р:о1га разрушени  материала аод дейfcrsiUSM 1КонДе(НТ р1И|рова1нж0го iDOTOiKa энерrain , заключающийс  в том, что иапытуемын материал нанос т на подложку, экстремальКО 1вел1ИЧ1И1вают ллioIlHlOcть потока энергии .и регистрируют на)Ч1ало разрушени  aiarsюиала , отличающийс  тем, что, с

целью павышекк-л точности, исследуемый лтатериал на НОс г ;на шьезоюрист.алл пьезоэлектрнчеакого BuiopaTOpa, аюпользуемаго в качестве подлончки, затем увеличивают плотность аогэка энергии и Наблюдают за :пэменен1Ибм резанаианой частоты «сьтеблющегос  пьезоэлектр.ичеокого (вибратора, и по началу И3менен1и  этой частоты суд т о лороге раэрушаннь  псс,тедуамого waTeip-ii