SU834459A1 - Способ определени коэффициентадиффузии - Google Patents

Способ определени коэффициентадиффузии Download PDF

Info

Publication number
SU834459A1
SU834459A1 SU792846801A SU2846801A SU834459A1 SU 834459 A1 SU834459 A1 SU 834459A1 SU 792846801 A SU792846801 A SU 792846801A SU 2846801 A SU2846801 A SU 2846801A SU 834459 A1 SU834459 A1 SU 834459A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diffusion
intensity
temperature
peaks
diffusion coefficient
Prior art date
Application number
SU792846801A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Васильевич Еремин
Лев Иванович Лавейкин
Константин Владимирович Набойченко
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красно-Го Знамени Инженерно-Физический Инсти-Тут
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красно-Го Знамени Инженерно-Физический Инсти-Тут filed Critical Московский Ордена Трудового Красно-Го Знамени Инженерно-Физический Инсти-Тут
Priority to SU792846801A priority Critical patent/SU834459A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU834459A1 publication Critical patent/SU834459A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к материало ведению и может быть использовано дл  изучени  процессов диффузии при высоких температурах. Известны способы определени  коэф фициентов диффузии с помощью,радиоактивных индикаторов, например спосо сн ти  слоев и измерени  интегрсшьнс активности оставшейс  части образца предварительно нанесенным тонким слоем активного элемента, подвергнутого диффузионному отжигу 13К недостаткам способа относитс  трудоемкость, сложность аппаратурного оснащени , необходимость разрушени  образца. Способ не может быть применен дл  изучени  диффузии элементов , не имекидих долгоживущих ради активных изотопов, а также диффузии в радиационных пол х. Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ определени  коэффициента диффузии, заключающийс  в нагружении образца, регистрации его деформации и вычислении значени коэффициента диффузии по времени неупругого последействи  23Недостаток указанного способа его ограниченна  область пЕН1менени  Способ используетс  дл  изучени  диффузии примесей, внедрени  в не-, которых металлах с кубической решеткой и требует точного измерени  деформации образца, что вызывает определенные затруднени  при проведении экспериментов в труднодоступных услови х. Одновременное определение коэффициентов диффузии различных элементов в сложной матрице возможно лишь в случае существенного различи  времени релаксации компонентов . Цель изобретени  - расширение класса исследуемых материалов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  коэффициента диффузии, вйлючающем нагружение исследуемого образца и вычисление коэффициента диффузии по времени реакции образца на механическое воздействие , в образце, наход щемс  под действием посто нного напр жени , регистрируют акустическую эмиссиюи по времени достижени  максимума пика интенсивности акустической эмиссии суд т о коэффициенте диффузии. Коэффициент диффузии, соответствующий определенному компоненту при. услови х проведени  экспериментов, определ ют по отношению L О К - , где D - коэффициент диффузии} L - средний размерзерна; t - интервал времени от момента нагружени  до достижени  максимума пика интенсивности акустической эмиссии (АЭ), К - коэффициент пропорциональности . По количеству пиков интенсивност АЭ в одном эксперименте суд т о количестве компонентов - видов точечных дефектов или их комплексов, про цесс и скорость диффузии которых вы вл етс  способом. Дл  определени  значени  предэкс ненциального множител  и зависимости коэффициентов диффузии от температуры и напр жени  провод т серию экспериментов включающую испытани  1не менее, чем при двух значени х температуры и двух напр жени х в сл чае одного вы вленного компонента (один пик интенсивности АЭ) и не ме нее, чем при трех значени х темпера туры и двух напр жени х при каждой температуре в случае нескольких ком понентов. При таком количестве испы таний пики интенсивности АЭ легко идентифицируютс  по компонентам, поскольку точки, соответствующие величинам, обратным временным интер валам Т от приложени  нагрузки до максимума в пике интенсивности АЭ дл  одной температуры и нескальких напр жений испытани  (в координатах % ;е-S / 1Де О - напр жение), лежа на одной пр мой дл  каждой диффунди рующего типа дефектов. Экстраполиру  эту пр мую к нулев му напр жению, оценивают коэффициен диффузии без напр жени  по значению обратного временного интервала i/ в точке пересечени  пр мой с осью ординат. Наклон пр мой в коодинатах Ig 0,6 характеризует активадионный объем. Далее стро т зависимость коэффициента диффузии (без напр жени  от температуры Т в координатах Чт имеющую в этом случае вид пр мой линии. Количество пр мых соответствует , количеству составл кнцих сложного диффузионного процесса . По наклону пр мой определ ют активации диффузии, по кото рой, в свою очередь - предэкспоненци альный множитель с учетом зависимости . О ч D DQ ехр(- - I где Q - энерги  активации диффузии R - газова  посто нна . Идентификацию групп пиков интенсивности АЭ с элементами многокомпо нентного соединени  производ т, например , по значению кергий активации с привлечением литературных данных, либо с помощью пр мых методов исследовани  структуры, таких, как металлографи , последовательно изуча  материал после по влени  каждого из пиков интенсивности АЭ. Практическа  реализаци  предлагаемого способа может быть осуществлена при наличии аппаратуры дл  регистрации акустической эмиссии. Желательно, чтобы работа систем нагрева и нагружени  установки не создавалапомех в диапазоне частот 0,1-1,0 МГц. Определение коэффициента диффузии производ т на втулочных образцах двуокиси карбида урана в процессе испытани  этих материалов на ползучесть в услови х сжати  при температурах до 1800К и направлени х до 80 МН/м на установке Уран. Дл  регистрации АЭ используют аппаратуру , собранную на основе стандартных радиометрических блоков серии Щегол-Б. Сигналы АЭ передают от нагретого образца на пьезоприемник с помощью звукопровода. При испытани х гиперстехиометрической двуокиси урана в полосе частот 150-350 кГц обнаружены две группы пиков интенсивности АЭ с максимальными значени ми интенсивности в пиках пор дка дес тков тыс ч импульсов в секунду и продолжительностью каждого пика несколько минут. Энергии активации групп пиков составл ют 31100 и 59200 кал/моль. Эти значени  очень близки к энерги м активации диффузии двух групп внедренных атомов кислорода - тепловых, динамически равновесна  концентраци  которых зависит от температуры, и структурных, с концентрацией, завис щей от стехиометрии . Выражени , полученные предлагаемым способом, дл  описани  температурной зависимости коэффициентов диффузии двух групп внедренных атомов кислорода , определ ющих суммарный коэффициент , имеют следующий вид дл  структурной и тепловой составл ющих: см-. . 1--6 / 31100. 10 ехр() ,5.() При температуре 1525К, как установлено по графику температурной зависимости коэффициентов диффузии кислорода , последние равны (пр мые пересекаютс ) , что экспериментально подтверждаетс  сли нием двух пиков интенсивности АЭ в один. Паспортное значение стехиометрии образцов св зано с температурой равенства коэффициентов диффузии и соответствует данным указанной выше работы. Вычисленное значение активационного объема подтверждает диффузионное происхождение пиков интенсивноети АЭ. При ограниченном времени эксперимента в заданном размере зерна в указанном температурном интерва ле не по вл ютс  пики интенсивности A3, соответствукадие диффузии урана. Пики интенсивности АЭ зарегистрированы также дл  карбида урана. Трем парти м стехиометрического состава, 0,93, 1,02 и 1,05 ,имек цим средний размер зерна 20, 55 и 90 мкм, соответствуют экспериментально определенные значени  коэффициента диффузии 1,, 2,5.ia-8 и 6,7 10®см/с при температуре 1670К. Абсолютные коэффициента диффузии углерода и характер их зависимости от стехиометрического состава хорошо соответствуют опубликованньам данным Тауим образом, подтвержд ена возможность применени  предлагаемого способа при высокотемпературных испытани х в лабораторных услови х. Очевидно, что способ удобен и дл  применени  в радиационных пол х, поскольку методика регистрации АЭ с помощью звукопровода в этом случае практически не отличаетс  от использованной при высокотемпературных измерени х,затухание ультразвуковых сигналов в стержневых звукопроводах незначительное, а пьезокерамика типа ЦТС обладает Хорошей радиационной стойкостью. Предлагаемый способ позвол ет изучать характеристики объемной диффузии точечных дефектов и их комплексов в широком классе поликристаллических материалов, в том числе одновременно с исследованием ползучести соответствующих образцов использу  способ, можно получить зависимости коэффициента диффузии от температуры и напр жени  по данным испытани  одного образца в различных режима1х, однако в этом случае пики интенсивности АЭ могут быть выражены все слабее с каждым новым режимом. Способ дает возможность выдел ть отдельные составл ющие диффузионного процесса. Кроме того, способ позвол ет достаточно точно определ ть диффузионные характеристики. Формула изобретени  Способ определени  коэффициента диффузии, включак ций нагружение исследуемого образца и вычисление коэффициента диффузии по времени реакции образца на механическое воздействие, отлича-ющийс  тем, что, с целью расширени  класса исследуемых материалов, в образце, наход щемс  под действием посто нного напр жени , регистрируют акустическую эмиссию, и по времени достижени  максимума пика интенсивности акустической эмиссии суд т о коэффициенте диффузии. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Федоров Г,Б., Смирнов Е.А. Диффузи  в реакторных материалах. М., Атомиздат, 1978, с. 7-10.
  2. 2.Бокштейн Б.С. Диффузи  в металлах . М., Металлурги , 1978, с. 37, 121 (прототип).
SU792846801A 1979-11-30 1979-11-30 Способ определени коэффициентадиффузии SU834459A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846801A SU834459A1 (ru) 1979-11-30 1979-11-30 Способ определени коэффициентадиффузии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846801A SU834459A1 (ru) 1979-11-30 1979-11-30 Способ определени коэффициентадиффузии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU834459A1 true SU834459A1 (ru) 1981-05-30

Family

ID=20862336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792846801A SU834459A1 (ru) 1979-11-30 1979-11-30 Способ определени коэффициентадиффузии

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU834459A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dunegan et al. Acoustic emission-a new nondestructive testing tool
Lavrov Kaiser effect observation in brittle rock cyclically loaded with different loading rates
US5038295A (en) Solid propellant service life analysis via nondestructive testing
US5008621A (en) Multiparameter magnetic inspection system with magnetic field control and plural magnetic transducers
Triantis et al. Hidden affinities between electric and acoustic activities in brittle materials at near-fracture load levels
CN107449664B (zh) 应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法
Vinogradov et al. Spectral analysis of acoustic emission during cyclic deformation of copper single crystals
US4309903A (en) Method and apparatus for analyzing selected material properties with magnetomechanical acoustic emissions
Gerberich et al. An acoustic emission investigation of microscopic ductile fracture
GB1451807A (en) Infinitesimal hardness value measuring
JP2001133440A (ja) 強磁性構造材の強度の経年劣化の非破壊測定方法
SU834459A1 (ru) Способ определени коэффициентадиффузии
CN112630023A (zh) 基于热致磁变原理的铁磁性金属材料轴向应力检测方法
Takashima et al. Determination of the duration of transient phenomena by frequency-domain analysis of acoustic emission
RU2145416C1 (ru) Способ определения долговечности образцов из композиционных материалов при циклических нагрузках
Clifton et al. Nondestructive evaluation methods for quality acceptance of installed building materials
Bassim et al. Time and frequency analysis of acoustic emission signals
Tiitta et al. Combined acoustic and electric method for monitoring wood drying process: A review
Sutherland et al. Pressure‐time profile of multiply shocked carbon disulfide
SU1753351A1 (ru) Способ испытани материалов на усталость
Hutton DETECTION OF INCIPIENT FAILURE IN NUCLEAR REACTOR PRESSURE SYSTEMS USING ACOUSTIC EMISSION.
SU976507A1 (ru) Способ неразрушающего контрол объемного электрического зар да в диэлектрических материалах
SU1117491A1 (ru) Способ определени коэффициента диффузии
Bajons et al. Determination of elastic and plastic strain of samples tested with the high frequency fatigue method
Ono et al. On the amplitude distribution of burst emission due to MNS inclusions in HSLA steels