Залечивание трещин в ЩГК воздействием малых доз ионизирующего излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Чиванов, Андрей Викторович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Тамбов МЕСТО ЗАЩИТЫ
2004 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Залечивание трещин в ЩГК воздействием малых доз ионизирующего излучения»
 
Автореферат диссертации на тему "Залечивание трещин в ЩГК воздействием малых доз ионизирующего излучения"

На правах рукописи

ЧИВАНОВ Андрей Викторович

ЗАЛЕЧИВАНИЕ ТРЕЩИН В ЩГК ВОЗДЕЙСТВИЕМ МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Специальность 01.04.07 - «физика конденсированного состояния»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Белгород 2004

Работа выполнена в Тамбовском государственном университете им. Г.Р. Державина

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Федоров В.А.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Защита состоится 15 октября 2004 г. в 15— часов на заседании диссертационного совета Д.212.015.04 при Белгородском государственном университете по адресу: 308007, г. Белгород, ул. Студенческая 14, БелГУ, аудитория 322.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного университета.

профессор Ковалевский М.Ю.; кандидат физико-математических наук, доцент Иванов В.М.

Ведущая организация:

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН

Автореферат разослан

Учёный секретарь диссертационного совета

Савотченко СЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Прочность и долговечность конструкций, зачастую, определяется их дефектной структурой, в частности, накопленными при эксплуатации повреждениями, например, микротрещинами. При приложении к конструкционному материалу деформирующей нагрузки трещины могут подрастать, получать дальнейшее развитие, приводя к катастрофическому разрушению.

Физические закономерности распространения трещин дают основание считать, что возможно затормозить начавшееся разрушение [1]. Существует ряд технологических и микроструктурных способов воздействия на катастрофически распространяющуюся трещину, переводящих ее в неопасную статическую или квазистатическую стадию. Предупредить или предотвратить распространение трещин можно различными способами: ветвлением, запуском волн напряжений, развитой дислокационной структурой, двойниковыми прослойками, малоугловыми границами и др.

Улучшить прочностные характеристики материала позволяет также процесс залечивания трещин и пор. Проблема восстановления нарушенных связей актуальна и на сегодняшний день, т.к. напрямую связана с процессом эксплуатации различных изделий.

Для восстановления сплошности материала используют механическое воздействие, нагрев или совместное действие теплового и электрического полей. Практически отсутствуют работы направленные на установление механизмов реанимации разрушенных связей, неясен механизм самопроизвольного залечивания трещин, факторы и условия, при которых залечивание происходит наиболее интенсивно. В известных работах не анализировалось влияние топографического фактора, реверсного движения дислокаций при вершине залечиваемой трещины, степени ювенильности соединяемых поверхностей и т.д.

Все это дает основание для постановки задачи направленной на проведение исследований по восстановлению сплошности материала, представляющий интерес, как в научном, так и в практическом плане.

Цель работы. Работа посвящена экспериментальному исследованию процесса залечивания трещин асимметричного скола в ЩГК при воздействии малых доз ионизирующего излучения, а также оценке качества залечивания и определению факторов, препятствующих восстановлению разрушенных связей.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

Экспериментально установить факт залечивания трещин в щелочно-галоидных кристаллах (ЩГК) воздействием малых доз ионизирующего излучения ультрафиолетового (УФ) и рентгеновского диапазонов длин волн.

Предложить механизм воздействия УФ и малых доз рентгеновского излучения на ЩГК, стимулирующий процесс залечивания трещин. Исследовать поведение дислокаций, введенных в ЩГК, при последующем действии на кристалл УФ и малых доз рентгеновского излучения.

Предложить и реализовать способы оценки качества залечивания трещин в ЩГК после воздействия УФ и малых доз рентгеновского излучения. Оценить кинетические параметры (скорости трещин) при разрушении и залечивании трещин в кристалле при асимметричном сколе. Методом компьютерного моделирования оценить влияние мод относительного сдвига, разворота и нормального раскрытия берегов в вершине трещины на величину их электростатического взаимодействия.

Научная новизна: Показано, что при воздействии малых доз ионизирующего излучения УФ и рентгеновского диапазонов длин волн происходит залечивание трещин в ЩГК, обусловленное обратимым движением дислокаций в полость трещины. Установлено, что дислокации, введенные в кристалл, при последующем облучении малыми дозами УФ и рентгеновского диапазонов длин волн приводятся в движение за счет снижения стартовых напряжений. На начальных этапах воздействия рентгеновского облучения процесс залечивания трещин в ЩГК определяется соотношением между числом распадающихся собственных дефектов кристалла N и числом образующихся радиационных дефектов 1Ч0. При выполнении условия Л^ Ыр процесс залечивания прекращается.

Показано, что залеченные участки трещины имеют повышенную прочность в сравнении с исходным кристаллом.

Аналитически установлено, что сила электростатического взаимодействия заряженных поверхностей трещины зависит от их относительного сдвига и разворота и может убывать на 6-7 порядков, принимать около нулевые значения и менять знак.

Качество самозалечивания трещины в ЩГК зависит от времени и величины её раскрытия, чем определяется ювенильность поверхностей, а также от фактора топографического соответствия соединяемых поверхностей.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Результаты воздействия малых доз ионизирующего излучения на ЩГК, проявляющегося в уменьшении интегральной плотности дислокаций в кристалле, сокращении длины лучей дислокационной розетки и увеличении размеров залеченного участка трещины асимметричного скола.

• Механизм залечивания трещины, обусловленный обратимым движением дислокаций в вершину трещины, вызывающим её пластическое закрытие и восстановление ионных связей.

• Результаты и механизм влияния малых доз ионизирующего излучения на снижение стартовых напряжений дислокаций в ЩГК.

• Кинетические характеристики процесса залечивания трещин в ЩГК обеспечивающие сохранение ювенильности соединяемых поверхностей.

• Результаты расчета сил электростатического взаимодействия мозаично заряженных поверхностей трещины, зависящих от их относительного смещения, разворота и величины нормального раскрытия.

• Методику количественной оценки изменений полей упругих напряжений в вершине трещины численным анализом фотоупругих картин.

Практическая значимость работы. Полученные в работе экспериментальные и аналитически обоснованные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности восстановления нарушенных связей в ионных кристаллах и его интенсификации путем воздействия излучения различных длин волн, и могут быть использованы при устранении микротрещин в оптических элементах, изготовленных из ЩГК и работающих в соответствующих диапазонах длин волн. Сформулированные представления о механизме восстановления сплошности в ионных кристаллах могут быть использованы при восстановлении сплошности в кристаллах с другим типом связей, в частности, с ковалентной или металлической.

Сведения о поведении ЩГК при воздействии коротковолнового излучения позволят оптимизировать режимы эксплуатации радиационно-нагруженных изделий оптики.

Результаты работы могут быть использованы при разработке теорий прочности и пластичности твердых тел.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной конференции "Молодая наука- XXI веку" (Иваново 2001), на XXXVII Международном семинаре "Актуальные проблемы прочности" (Украина, Киев 2001), на VI Межгосударственном семинаре "Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий" (Обнинск 2001), на втором Международном конгрессе студентов, молодых

ученых и специалистов "Молодежь и наука- третье тысячелетие" (Москва

2002), на международной конференции EPS-12 (Hungary, Budapest 2002), на международной конференции "Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges" (Ukraine, Kyiv 2002), на восьмой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых (Екатеринбург-Санкт-Петербург 2002), на Ш Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов 2003), на VII Международном семинаре «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий» (Обнинск

2003), на второй Международной конференции по физике кристаллов "Кристаллофизика 21-го века", посвященная памяти М.П. Шаскольской (Москва 2003), на XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов (Тольятти 2003), на XLII Международной конференции "Актуальные проблемы прочности" (Калуга 2004), на научных конференциях преподавателей и сотрудников ТамбГУ (2000-2004).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 20 работах, указанных в конце автореферата.

Личный вклад автора. В работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежит сборка и отладка экспериментальных установок, проведение экспериментов, обработка полученных результатов, участие в их обсуждении и написании статей.

Работа поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант № 02-01-01173).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе и списка цитируемой литературы из 261 наименования. Работа изложена на 159 страницах текста, включающих 63 рисунка и 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, практическая значимость, научная новизна, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит обзор и анализ литературных данных по теме диссертации.

Проведен анализ работ, посвященных исследованию зарождения, распространения и залечивания трещин в кристаллических материалах.

Проанализированы данные о влиянии дефектной структуры на распространение и залечивание трещин.

Особое внимание уделено воздействию различных видов излучения,

начиная от видимого света до коротковолнового диапазона длин волн, на вещество. Проанализированы явления происходящие в кристаллических материалах при воздействии ионизирующего излучения: фазовые переходы, люминесценция, образование и разрушение радиационных дефектов.

Рассмотрены экспериментальные методы позволяющие выявлять и идентифицировать радиационные повреждения в материале.

В заключении обзора сформулирована цель работы и поставлены задачи исследования.

Во второй главе исследовано влияние УФ и малых доз рентгеновского излучения на процессы залечивания трещин в ЩГК, полученных при асимметричном сколе.

Исследования проводили на оптически прозрачных монокристаллах LiF, №С1 и КО с количественным содержанием примесей от 10-3 до 10~2 вес.%. Для облучения монокристаллов ультрафиолетом применялась ртутно-кварцевая лампа ПРК-2, инфракрасная часть спектра, излучения которой отсекалась водяным фильтром.

Температура образцов, во время опытов с УФ облучением контролировалась термопарой и оставалась практически постоянной Т=293 К. Длина волны ультрафиолетового излучения X =250-5-300 нм (4,154,95 эВ). Время воздействия варьировалось от 10 минут до 3 часов. Для облучения монокристаллов рентгеновскими лучами использовалась установка ДРОН-2,0 в режиме на прохождение с использованием медного

анода (длина волны Я.=1,54 А) и ДРОН-0,5 с использованием железного

анода (длина волны ). Время облучения кристаллов

варьировалось от 1 до 10 минут (напряжение на трубке 35 кВ, ток 10 мА). Поглощенная доза при этом составляла 0,18-1,8 мрад.

Одновременно наблюдалось изменение нескольких параметров: 1) интегральной плотности дислокаций у вершины трещины; 2) длины лучей в дислокационной розетке у вершины трещин; 3) длины залеченного участка трещины.

В процессе воздействия на кристаллы УФ излучения вид залеченного участка и дислокационная картина у вершины трещины заметно меняются. Причем уменьшается не только суммарная плотность дислокаций в окрестности вершины, но могут исчезать и целые линии скольжения, образующие в исходном состоянии в вершине трещины характерный дислокационный «крест».

Обнаружено также, что воздействие УФ излучения приводит к изменению числа дислокаций в лучах у вершин трещин, уменьшению длины

самих лучей, возрастанию длины залеченного участка. Число лучей в дислокационных розетках у вершин трещин, как правило, не меняется. Редко исчезает один дислокационный луч, исчезновения всех дислокационных лучей не наблюдали. Эффект обладает свойством накопления и не пропадает при увеличении общего времени облучения.

Аналогичные изменения, но с меньшим эффектом наблюдаются и при рентгеновском облучении, с той лишь разницей, что при достижении некоторой критической дозы облучения эффект выходит на насыщение.

Методом двойного травления установлено, что дислокации, введенные в кристалл, при последующем УФ или рентгеновском облучении приводятся в движение.

Воздействие малыми дозами ионизирующего излучения, по-видимому, приводит к изменению состояния стопоров, что в свою очередь, влияет на подвижность дислокаций.

Для всех типов кристаллов характерно, что наиболее существенные изменения дислокационной структуры происходят в первые моменты воздействия рентгеновского излучения при дозах не превышающих 1,2 мрад.

Механизм восстановления сплошности в ЩГК в вершине трещин асимметричного скола представляется следующим. На первом этапе, после разгрузки образца за счет развития трещины бокового откола, магистральная трещина останавливается и упругие напряжения, накопленные в кристалле, релаксируют частично за счет сближения берегов трещины вблизи её вершины. Это первая, "быстрая" стадия залечивания трещины асимметричного скола [2]. На второй- "медленной" стадии залечивания трещины необходимо осуществить её пластическое закрытие за счет обратимого движения дислокаций, испущенных её вершиной при остановке. Величина закрытия трещины при этом составляет 5-пЬс(М5 - вектор Бюргерса дислокации, п - число дислокаций, вернувшихся в полость трещины).

Обратимое движение дислокаций на второй стадии можно вызвать механическим воздействием, нагревом или действием ионизирующего излучения, как показано в настоящей главе.

Движению дислокаций в ЩГК препятствуют различные дефекты кристаллической решетки - стопоры, набором которых, по существу, определяются динамические свойства дислокации.

Преодоление дислокацией стопора возможно двумя путями -перерезанием стопора или огибанием его. В последнем случае вокруг стопора остается дислокационная петля.

Дислокационные отрезки между стопорами, состоят из ступенек винтовой и краевой ориентации, которые в ЩГК заряжены. Кроме того, на

дислокациях образуются, за счет термической активации, двойные ступеньки.

При облучении ЩГК квантами электромагнитного излучения небольших энергий в них возникают, локализованные на дефектах, электронные возбуждения и низкоэнергетические экситоны. Это же происходит и на начальных стадиях рентгеновского облучения. При взаимодействии экситона с заряженной ступенькой происходит её смещение вдоль линии дислокации [3], а сама дислокация при этом смещается на одно межатомное расстояние. Это взаимодействие, по-видимому, способствует огибанию стопоров дислокацией, что в конечном счете вызывает её движение в направлении действия касательных напряжений во время УФ или рентгеновского излучения.

Кроме того, в случае рентгеновского облучения кристаллов имеет место распад стопоров в кристалле, например, дивакансий. В связи с этим движение дислокации облегчается. Однако, наряду с распадом дивакансий в кристалле начинают образовываться радиационные дефекты. Тогда движение дислокации будет определятся соотношением между числом распадающихся дефектов N и числом образующихся Ж. При наступлении условия движение дислокаций стимулированное действием

рентгеновского излучения должно прекратиться, и как следствие, прекращается процесс залечивания.

В третьей главе приведены методы оценки качества залечивания трещин в ЩГК, т.к. зачастую за восстановление сплошности принимается восстановление оптического контакта, являющегося результатом сближения берегов трещины на величину сопоставимую с длиной световой волны.

- Метод химического травления позволяет достаточно надежно определять участки восстановления сплошности. По строчке дислокаций, оставшейся в кристалле на месте бывшей трещины, по ее виду, можно качественно судить о степени залеченности участка. При залечивании трещин скола существенно совпадение топографического рельефа соединяемых поверхностей. При несовпадении рельефа залеченный участок трещины выявляется при травлении, как правило, в виде сплошной строчки дислокаций. При совпадении рельефа строчка дислокаций прерывистая или отсутствует совсем.

По дислокационной строчке можно произвести также и количественную оценку качества залечивания. Там где выявились дислокации, связи не восстановились или восстановились частично и можно считать, что на этом месте залечивания не произошло. Дефект, выявленный в виде дислокационной ямки, занимает размер порядка - параметр

решетки). Тогда длина участка с невосстановленными связями равна

Ь1=5ап, где п - число дислокаций выявленных на длине залеченного участка. Зная длину Ь, участка с плохо или нереанимированными связями, и длину всего участка Ь, подверженного залечиванию, находим в процентном соотношении величину площади поверхности скола с восстановленными связями: 5 = ((Ь-Ь1)/Ь)100%, в предположении, что Б~(Ь-Ь). В

экспериментах величина 5 достигала 98-99%. Минимальная величина Б, которую можно оценить методом химического травления определяется оптическим разрешением дислокационной структуры и составляет не менее 90%.

- Одним из широко распространенных методов оценки свойств материалов является микроиндентирование, которое может быть использовано и при оценке залечивания несплошностей.

После индентирования ЩГК по стандартной методике, травлением выявляются крестообразные дислокационные розетки. Индентируя поверхность в непосредственной близости от трещины, исследовали форму розеток. Если форма розеток при этом не изменялась, а лучи от воздействия индентора ориентированные вдоль {110} свободно проходили через след залеченной трещины, это возможно означало восстановленние сплошности. Если лучи не проходили через трещину- восстановления сплошности нет. При выходе дислокаций на поверхность трещины образуется ступенька, которая может перекрыть. русло трещины. При этом происходит сдвиг материала и на противоположном индентированию берегу трещины. Т.е. такой метод не дает однозначного ответа о восстановлении сплошности. В связи с этим было предложено в качестве индикатора залечивания использовать микротрещины, образующиеся при индентировании [4]. Микротрещина от индентора сможет преодолеть русло магистральной трещины лишь в случае восстановления сплошности, что подтверждается многочисленными экспериментами.

- При сопоставлении скоростей развития трещин первичного и вторичного скола результаты эксперимента показали, что скорости развития трещины в кристаллах КС1, №С1 и ЫБ по залеченному участку (V) и скорости развития трещины в тех же кристаллах в исходном состоянии (V) отличаются. Скорость движения трещины по залеченному участку меньше, чем в кристаллах без залеченного участка ~ на 25%, что говорит об упрочнении кристалла на трассе залеченной трещины. Упрочнение обусловлено повышенной концентрацией дефектов, типа дислокации несоответствия, в плоскости залеченного скола.

- Испытание прочности кристалла с залеченным участком трещины на разрыв показало, что, как правило, разрыв кристалла происходит не по

плоскости залечивания, а по соседним плоскостям на некотором расстоянии от плоскости залеченной трещины. Т.о. есть основание считать, что залеченный участок трещины имеет повышенную прочность.

Четвертая глава посвящена исследованию кинетики процессов самопроизвольного залечивания трещин симметричного и асимметричного скола.

Для регистрации быстропротекающих процессов применялась установка, в основе которой использовался сверхскоростной фоторегистратор СФР-1М. Съемки процессов проводились в режимах фоторегистрации и лупы времени.

Использовали образцы монокристаллов LiF и КС1 и СаСО3 размером 18x10x2 мм. Степень асимметричности скола составляла 0,6. Скол осуществлялся тарированным ударом с энергией 50 мДж, и регистрировался со скоростью - 500000 кадр/с. В режиме непрерывной развертки изображение трещины попадало на пленку через щелевую диафрагму. При этом трещина, перекрывая диафрагму, оставляла на пленке непрерывный след движения её вершины. По кинограммам можно оценивать мгновенную скорость трещин в любой момент времени..

Методом скоростной кинематографии исследованы кинетика и морфология роста и залечивания трещин симметричного и несимметричного скола. При асимметричном сколе, как правило, зарождается трещина бокового откола, развитие которой приводит к остановке и залечиванию магистральной трещины. Установлено, что при асимметричном сколе в ЩГК наблюдается несколько вариантов развития трещин: 1) появляющаяся трещина бокового откола самозалечивается за счет релаксации напряжений в её вершине, обусловленной продолжающимся ростом магистральной трещины; 2) самопроизвольное залечивание магистральной трещины при развитии трещины бокового откола; 3) появление нескольких трещин бокового откола, наличие которых делает возможным залечивание как. первичной трещины бокового откола, так и магистральной.

Определены критические скорости развития и схлопывания магистральных трещин асимметричного скола и трещин бокового откола. Скорость магистральной трещины без образования бокового откола достигает для кристаллов LiF 492 ±54 м/с и для - КС1 705+18 м/с, а с зарождением бокового откола - 307 ±66 м/с и 618 ±40 м/с, соответственно. Это объясняется перераспределением энергии между магистральной трещиной и трещиной бокового откола. Скорость распространения трещины бокового откола сопоставима со скоростью её схлопывания и составляет не менее 60±4 м/с. Средняя скорость видимого закрытия магистральной трещины для кристаллов LiF равна 314 ± 47 м/с и КС1 - 278 ± 69 м/с.

Показано, что развитие трещины происходит неравномерно, скачкообразно. После бокового откола трещина, как правило, самозалечивается.

При симметричном сколе скорость роста магистральной трещины достигает для кристаллов ЫБ 582+117 м/с и для КС1 850 + 333 м/с. Скорость залечивания магистральной трещины для кристаллов ЫБ 398 + 9 м/с и для КС1 732 + 134 м/с.

Определено время раскрытия залечившейся трещины при ее движении в кристалле, составляющее 10-15 мкс. Зная время раскрытия трещины и величину расхождения её берегов, можно оценить глубину проникновения воздуха в полость трещины. За это время, как показано расчетом, воздух проникает только в приповерхностные зоны полости трещины. Глубина проникновения воздуха внутрь трещины намного меньше размера самого кристалла. Так, при толщине кристалла 2 мм и величине пластического вскрытия 1 мкм, глубина проникновения воздуха составляет ~35 мкм, что позволяет определить в процентном отношении величину площади поверхностности трещины не взаимодействующей с воздухом и сохраняющей физическую чистоту.

Следовательно, при самозалечивании трещин основным фактом является сохранение ювенильности поверхностей. Сближение поверхностей скола обусловлено упругими напряжениями в кристалле, сопровождающими рост трещины, а также атмосферным давлением. Исследование кинетики асимметричного скола в поляризованном свете показало, что возникновению бокового откола предшествует значительное изменение поля упругих напряжений в вершине магистральной трещины.

В пятой главе методом моделирования оценено изменение сил электростатического взаимодействия между поверхностями скола в зависимости от их взаимного расположения. Топографическое несовпадение поверхностей разрыва может быть одной из причин, препятствующих реанимации нарушенных связей.

Поверхности скола в ионных кристаллах можно представить в первом приближении как две бесконечные плоскости, мозаично заряженные ионами разных знаков. В кристаллах фтористого лития - это ионы Ы+ и Б-, которые взаимодействуют между собой по закону Кулона.

В модели определяли силу взаимодействия между плоскостями для кристаллов фтористого лития. Ионы в каждой плоскости жестко закреплены на расстояниях а равных параметру решетки (а=2-10-10 м). Плоскости расположены на расстоянии а друг от друга в направлении [001]. В каждой из плоскостей задавали последовательно количество ионов 50 (по 25 в каждой плоскости), 200,..., 9800.

Исследовалось несколько случаев:

а) изменение силы взаимодействия плоскостей при их параллельном сдвиге друг относительно друга на несколько параметров решетки в направлении [100];

б) изменение силы взаимодействия при повороте одной из поверхностей относительно другой на угол до 5° с шагом 6';

в) изменение силы взаимодействия при параллельном сдвиге одной из плоскостей на а/2 в направлении [100] с последующим поворотом относительно другой плоскости на угол до 5° с шагом 6';

г) изменение силы взаимодействия при параллельном сдвиге одной из плоскостей на а/2 в двух взаимно перпендикулярных направлениях с последующим поворотом относительно другой плоскости на угол до 5° с шагом 6'.

д) изменение силы при увеличении расстояния между двумя взаимодействующими плоскостями в направлении [001] от одного до десятков параметров решетки и развороте на угол до 5° с шагом 6'.

Отмечено, что в исходном состоянии с увеличением числа взаимодействующих ионов в плоскостях, значение силы притяжения плоскостей незначительно уменьшается. При достижении общего числа взаимодействующих ионов ~2000 дальнейшим уменьшением силы взаимодействия можно пренебречь. В этом случае ошибка расчета не превышает 7-8%. В связи с этим, в расчетах ограничились максимальным числом взаимодействующих ионов в плоскостях 9800.

В рамках рассматриваемой модели видно, что уже при сдвиге плоскостей на малые доли параметра решетки, сила притяжения существенно изменяется. Так, при сдвиге на ~0,5в сила взаимодействия убывает до нуля и далее меняет свой знак, т.е. притяжение сменяется отталкиванием. Однако, в действительности такой сдвиг маловероятен. Наиболее вероятно относительное смещение берегов трещины по вариантам б), в) и г). Расчетом показано, что и в этих случаях сила притяжения может убывать на 6-7 порядков, зачастую принимать околонулевые значения, а также менять свой знак. Восстановление ионных связей возможно в том случае, если параллельный сдвиг плоскостей будет равен четному числу параметров решетки в направлениях [100] и [010], что маловероятно.

Разворот плоскостей до угла 2 сопровождается монотонным ходом зависимости силы взаимодействия. При углах разворота ~2° сила взаимодействия убывает при числе ионов 5x5 в 1,03 раза, 30x30 в 2,7 раза, 50x50 и 70x70 в 100 раз. Т.е. при увеличении числа ионов в плоскостях, сила взаимодействия становится более чувствительной к развороту.

При параллельном сдвиге плоскостей относительно друг друга на all в одном направлении, и при сдвиге одновременно на расстояние а/2 в двух направлениях с последующим поворотом, наблюдается уменьшение амплитуды колебаний силы около нуля по сравнению со значениями силы в исходном состоянии. Увеличение числа ионов во взаимодействующих плоскостях также ведет к меньшим флуктуациям значений силы около нуля при развороте плоскостей относительно друг друга.

В эксперименте происходит не только разворот поверхностей трещины, но и увеличение расстояния между ними до сотен параметров решетки. Анализ зависимостей в такой ситуации показал, что падение силы притяжения происходит в начальный момент наиболее интенсивно, а при больших удалениях (>20а) изменения происходят медленнее. При удалении взаимодействующих плоскостей на 2а сила уменьшается приблизительно на порядок, при За на 3 порядка, при 5а - 4 порядка, при 10 и 20а на 5, при 50а на 7 порядков. На расстояниях ~5а сила притяжения сопоставима с силой атмосферного давления 105 Па. Следовательно, при достижении таких расстояний можно ожидать в ряде случаев дальнейшего самопроизвольного притяжения поверхностей трещины. В экспериментах эти расстояния составляют ~40 нм.

Результат расчета реально отражает физическую картину, так как при взаимодействии заряженных плоскостей без относительного сдвига, значение силы максимально и численно равно теоретической прочности на разрыв Ein (~10'° Н/м2).

Таким образом, одной из причин, препятствующих залечиванию трещин, является топографическое несовпадение мест разрыва, созданное вследствие относительного параллельного смещения и разворота взаимодействующих плоскостей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлен факт воздействия малых доз ионизирующего излучения ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов длин волн, приводящего в ЩГК к уменьшению интегральной плотности дислокаций, сокращению длины дислокационных лучей розетки в вершине трещины, а также к увеличению размеров участка восстановленной сплошности. Отмечено, что при воздействии рентгеновского излучения имеется некоторая критическая поглощенная доза, превышение которой не вызывает дальнейшего изменения дислокационной структуры в кристалле и величины размера залеченного участка трещины.

2. Предложен механизм залечивания трещин асимметричного скола в ЩГК, обусловленный обратимым движением дислокаций, испущенных вершиной трещины при остановке, вызванным воздействием малых доз ионизирующего излучения. При этом уменьшается пластическое вскрытие трещины, приводящее, как правило, к залечиванию трещины за счет восстановления ионных связей.

3. Установлено, что дислокации, введенные в кристалл, последующим ультрафиолетовым или на начальной стадии рентгеновским излучением приводятся в движение в направлении действия касательных напряжений. Движение дислокаций объясняется уменьшением числа стопоров за счет распада дивакансий при рентгеновском облучении и облегченном огибании стопоров дислокациями при взаимодействии последних с экситонами. При рентгеновском излучении движение дислокаций зависит также от соотношения между числом распадающихся дефектов N и числом образующихся радиационных дефектов N. По достижении условия Ng>Np имеет место упрочнение кристалла и обратимое движение дислокаций, в частности, в полость трещины прекращается, как и процесс залечивания несплошности.

4. Определены кинетические характеристики залечивающихся трещин, в частности, скорости их закрытия, достигающие для симметричного скола 700 м/с и для асимметричного скола 300 м/с. Показано, что определяющими факторами при залечивании' являются: время раскрытия трещины и величина расхождения её берегов, от которых зависит сохранение ювенильности поверхностей скола, величина пластической деформации в вершине трещины и значение фактора топографического соответствия соединяемых поверхностей трещины.

5. Предложены и апробированы методики количественной и качественной оценки состояния залеченного участка трещины асимметричного скола в ЩГК после воздействия малых доз ионизирующего излучения. Установлено, что залеченный участок трещины имеет более высокую прочность в сравнении с исходным • кристаллом, что объясняется повышенной плотностью дефектов в русле залеченной трещины.

6. Методом компьютерного моделирования оценено изменение сил электростатического взаимодействия поверхностей трещины, представленных мозаично заряженными плоскостями. Показано, что при относительном параллельном смещении и развороте поверхностей трещины силы взаимодействия могут убывать на 6-7 порядков, принимать околонулевые значения, а в ряде случаев менять знак.

Список цитируемой литературы:

1. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия. 1970. 376 с.

2. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Тялин Ю.И. Залечивание трещин, остановившихся при несимметричном сколе в щелочно-галоидных кристаллах и кальците // ФТТ. 2000. Т. 42. № 4. С. 685-687.

3. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах. М.: Изд. иностранной литературы. 1962. 384с.

4. Федоров В.А., Карыев Л.Г., Глушков А.Н. Деформация и растрескивание ионных кристаллов при микроиндентировании// Известия РАН. Серия физическая. 2003. Т. 67. С. 887-891.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Федоров ВА, Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Поликарпов В.М., Попов В.Ф. Стимулирование залечивания микротрещин в ионных кристаллах воздействием малых доз рентгеновского излучения// Известия РАН. Серия физическая. 2003. Т. 67. № 6. С. 856-858.

2. Feodorov V.A, Plushnikova T.N., Chivanov A.V. Healing of microcracks in alkali-halide under influence X-ray// Proceeding of SPIE. 2002. Vol. 5127. P. 252-254.

3. Feodorov V.A, Plushnikova T.N., Tyalin Yu.L, Chivanov A.V., Chemerkina M.V. Analitical estimation of interaction forces of tessellated charged planes depending on their relative arrangement// Proceeding of SPIE. 2003. Vol. 5400. P. 258-260.

4. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Карыев Л.Г., Федоров В.А. Оценка качества залечивания микротрещин в ЩГК// Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 4. С. 732-735.

5. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Чемеркина М.В., Чиванов А.В. Залечивание микротрещинв в ионных кристаллах при воздействии ультрафиолетового излучения// Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 4. С. 607-609.

6. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Федоров В.А. Оценка сил взаимодействия мозаично-заряженных плоскостей в зависимости от их относительного расположения// Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 2. С. 251-253.

7. Feodorov V.A., Plushnikova T.N., Tyalin Yu.L, Chivanov A.V., Chemerkina M.V. Continuity restitution and coloration of alkali-halide crystals // Proceeding of SPAS. 2004. Vol. 8. C23-C24.

8. Feodorov V.A, Plushnikova T.N., Tyalin Yu.L, Chivanov A.V. Behaviour of dislocation at the cracks tip cleavage from exposure to the external

factors // Proceeding of SPAS. 2001. Vol. 5. E30-E32.

9. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Чиванов А.В. Залечивание микротрещин в ионных кристаллах при воздействии ультрафиолетового излучения// Сборник научных трудов V Международного семинара «Современные проблемы прочности» имени В.А Лихачева, 17-21 сентября 2001 года, Старая Русса. Великий Новгород. 2001. Т. 2. С. 26-30.

10. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Чиванов А.В., Тялин Ю.И. Восстановление сплошности при воздействии электромагнитного излучения // Сборник научных трудов VI Международного симпозиума «Современные проблемы прочности» имени В.А. Лихачева, 20-24 октября 2003 года. Старая Русса. Великий Новгород. 2003. Т. 2. С. 7479.

11. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Чемеркина М.В., Федоров В.А., Тялин Ю.И. Восстановление сплошности при воздействии электромагнитного излучения // Труды 4-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» 10 сентября -12 сентября 2003 г. Самара. 2003. Части 4-7. С. 25-28.

12. Feodorov V.A., Plushnikova T.N., Tjalin Yu. I., Chivanov A.V. Electromagnetic stimulation of crack healing in transparent dielectrics// Proceeeding of conference. Second international conference "Materials and Coating for Extreme Performances: Investigation; Applications, Ecologically Safe Technologies for their Production and Utilization", 16-20 September 2002, Katsiveli-town, Crimea. Ukraine. P. 451-452.

13. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Федоров В.А., Тялин Ю.И. Воздействие малых доз рентгеновского излучения на процессы залечивания микротрещин// Тезисы докладов III Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» на базе XLI Международного семинара «Актуальные проблемы прочности», 23-27 июня. Тамбов. 2003. С. 154155.

14. Чиванов А.В., Плужникова Т.Н. Электромагнитное стимулирование залечивания трещин// Тезисы докладов второго Международного конгресса студентов, молодых ученых и специалистов «Молодежь и наука- третье тысячелетие» YSTM'02, Россия, Москва, 15-19 апреля 2002 г. Часть 1. «Профессионал». 2002. С. 72.

15. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Поликарпов В.М., Попов В.Ф. Стимулирование залечивания микротрещин в ионных кристаллах воздействием малых доз рентгеновского излучения// Тезисы докладов 39 семинара «Актуальные проблемы прочности» и 10

Московского семинара «Физика деформации и разрушения твердых тел», 4-7 июня. Черноголовка. 2002. С. 9.

16. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Федоров В.А. Воздействие малых доз рентгеновского излучения на залечивание микротрещин// Тезисы докладов восьмой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых (ВНКСФ-8), 29 марта - 4 апреля. Екатеринбург-Санкт-Петербург. 2002. С. 213-214.

17. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Поликарпов В.М. Влияние малых доз рентгеновского излучения на процессы залечивания микротрещин// Тезисы докладов. VII Межгосударственный семинар "Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий (МИТ-УН)", 16-19 июня. Обнинск. 2003. С. 124-125.

18. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Карыев Л.Г, Чемеркина М.В., Тялин Ю.И. Оценка качества залечивания микротрещин в ЩГК // Сборник тезисов XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», 30 сентября - 3 октября. Тольятти. 2003. С. 1(36).

19. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Тялин Ю.И., Чиванов А.В., Чемеркина М.В. Залечивание микротрещин в щелочно-галоидных кристаллах// Тезисы докладов Второй Международной конференции по физике кристаллов «Кристаллофизика 21-го века», посвященная памяти М.П. Шаскольской, 28-30 октября. Москва МИСиС. 2003. С. 191-193.

20. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Чемеркина М.В., Тялин Ю.И. Динамика полей напряжений у вершины залечивающейся трещины при воздействии электромагнитного излучения// Тезисы докладов. ХШ Международная конференция "Актуальные проблемы прочности", 26-29 мая. Калуга. 2004. С. 46.

Отпечатано в издательстве «Нобелистина» МИНЦ

Лицензия ЛР № 070797 от 16.12.97. Изд. заказ № 750, тип. заказ. 1419, тираж 100 экз. Объем 1,0 усл. печ. л. Подписано в печать 16.08.2004. Россия 392680 г. Тамбов, ул. Монтажников 3, т. 56-40-24

И68 04

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Чиванов, Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОВЕДЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ

ВНЕШНИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

1.1. Явления, сопутствующие разрушению кристаллических материалов при механическом воздействии.

1.1.1. Зарождение трещин.

1.2. Распространение трещин.

1.2.1. Немонотонный рост трещин.

1.2.2. Влияние дефектной структуры нарост трещин.

1.3. Восстановление сплошности материалов.

1.3.1. Самопроизвольное залечивание трещин скола.

1.3.2. Залечивание микротрещин при внешнем сжимающем воздействии.

1.3.3. Залечивание трещин при воздействии теплового и электрического полей.

1.4. Качество залечивания микротрещин.

1.5. Влияние внешнего электромагнитного излучения на состояние дефектов.

1.5.1. Влияние инфракрасной части спектра на вещество.

1.5.2. Влияние излучения видимого диапазона на вещество.

1.5.3. Влияние ультрафиолетового излучения на кристаллы с различным типом связей.

1.5.4. Влияние рентгеновского излучения на вещество.

1.5.5. Влияние у-излучения на вещество.

1.5.6. Влияние электронного излучения на вещество.

1.6. Фазовые превращения вызванные действием ионизирующего излучения.

1.7. Люминесценция.

1.8. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ЗАЛЕЧИВАНИЕ ТРЕЩИН В ЩГК ВОЗДЕЙСТВИЕМ

МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

2.1. Влияние электромагнитного излучения на процессы залечивания трещин.

2.2. Методика проведения эксперимента.

2.3. Залечивание микротрещин в ионных кристаллах при воздействии ультрафиолетового излучения.

2.4. Особенности реанимации кристалла с трещиной.

2.5. Воздействие малых доз рентгеновского излучения на процессы залечивания микротрещин.

2.5.1. Движение дислокаций при рентгеновском облучении.

2.6. Динамика полей напряжений у вершины самозалечившейся трещины при внешнем воздействии электромагнитного излучении различных длин волн.

2.7. Механизм залечивания трещин в ЩГК воздействием малых доз ионизирующего излучения.

2.8. Выводы.

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗАЛЕЧИВАНИЯ ТРЕЩИН В ЩГК.

3.1. Метод химического травления.

3.2. Микроиндентирование кристаллов.

3.3. Сопоставление скоростей развития первичной и вторичной трещин асимметричного скола в ЩГК.

3.4. Оценка прочностных характеристик кристаллов на разрыв.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. КИНЕТИКА РОСТА И САМОЗАЛЕЧИВАНИЯ ТРЕЩИН

СИММЕТРИЧНОГО И АСИММЕТРИЧНОГО СКОЛА В ЩГК.

4.1. Особенности роста трещин скола в кристаллах.

4.2. Методика проведения эксперимента.

4.3. Кинетика асимметричного скола и залечивания вершин трещин.

4.4. Кинетика симметричного скола.

4.5. Оценка глубины затекания воздуха в полость трещины.

4.6. Исследование конфигурации полей напряжений в вершине трещины симметричного и несимметричного скола.

4.7. Выводы.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЗАИЧНО

ЗАРЯЖЕННЫХ ПЛОСКОСТЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ИХ ОТНОСИТЕЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ.

5.1. Влияние геометрии поверхностей скола в ЩГК на восстановление сплошности.

5.2. Аналитическая оценка взаимодействия поверхностей скола в ЩГК

5.3. Выводы.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Залечивание трещин в ЩГК воздействием малых доз ионизирующего излучения"

Решение сложных вопросов прочности конструкций и сооружений, разнообразных технологических проблем, задач физики твердого тела невозможно без знания закономерностей процессов разрушения. Эти процессы напрямую зависят от типа связи кристаллической решетки, дефектности структуры материала и его предыстории. Одним из главных направлений в этой области, является исследование процессов развития внутренних дефектов материала.

При рассмотрении кристаллических тел с накопленными микро- и макротрещинами возникает вопрос о прочности и долговечности конструкций. При приложении к конструкционным материалам деформирующей нагрузки трещины могут страгиваться и получать дальнейшее развитие.

Физические закономерности распространения трещин говорят о том, что возможно затормозить начавшееся разрушение. Существует ряд технологических и микроструктурных способов воздействия на катастрофически распространяющуюся трещину, переводящих ее в неопасную статическую или квазистатическую стадию. Предупредить или предотвратить распространение трещин можно различными способами: ветвлением [1], запуском волн напряжений [2, 3], развитой дислокационной структурой [4, 5], двойниковыми прослойками [6], малоугловыми границами [7-9] и т.д.

Улучшить прочностные характеристики материала позволяет процесс залечивания трещин [10-17] и пор [18-21] в различных материалах.

В некоторых работах для восстановления сплошности используют нагрев [22] или совместное действие теплового и электрического полей [23-27].

Хотя залечиванием занимаются достаточно давно, проблема актуальна и на сегодняшний день. Практически отсутствуют работы посвященные механизмам восстановления сплошности и механизмам реанимации разрушенных связей.

На сегодняшний день неясен механизм самопроизвольного залечивания трещин, факторы и условия, при которых самозалечивание происходит наиболее интенсивно. В известных работах не анализировалось влияние геометрического фактора, реверсного движения дислокаций при вершине залечиваемой трещины, степени ювенильности соединяемых поверхностей и т.д.

Все это дает основание для постановки задачи направленной на проведение исследований по восстановлению сплошности материала, интересной как в научном, так и в практическом плане.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Показано, что при воздействии малых доз ионизирующего излучения ультрафиолетового (УФ) и рентгеновского диапазонов длин волн происходит залечивание трещин в щелочно-галоидных кристаллах (ЩГК), обусловленное обратимым движением дислокаций в полость трещины.

2. Установлено, что дислокации, введенные в кристалл, при последующем облучении малыми дозами УФ и рентгеновского диапазонов длин волн приводятся в движение за счет снижения стартовых напряжений.

3. На начальных этапах воздействия рентгеновского облучения процесс залечивания трещин в ЩГК определяется соотношением между числом распадающихся собственных дефектов кристалла Np и числом образующихся радиационных дефектов N0. При выполнении условия N^ Np процесс залечивания прекращается.

4. Показано, что залеченные участки трещины имеют повышенную прочность в сравнении с исходным кристаллом.

5. Аналитически установлено, что сила электростатического взаимодействия заряженных поверхностей трещины зависит от их относительного сдвига и разворота и может убывать на 5-6 порядков, принимать околонулевые значения и менять знак.

6. Качество самозалечивания трещины в ЩГК определяется временем и величиной раскрытия трещины, чем определяется ювенильность её поверхностей, а также от фактора топографического соответствия соединяемых поверхностей.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результат воздействия малых доз ионизирующего излучения на ЩГК, проявляется в уменьшении интегральной плотности дислокаций в кристалле, сокращением длины лучей дислокационной розетки и увеличении размеров залеченного участка трещины асимметричного скола.

2. Механизм залечивания трещины, обусловленный обратным движением дислокаций в вершину трещины, выражающим её пластическое закрытие и восстановление ионных связей.

3. Результаты и механизм влияния малых доз ионизирующего излучения на снижение стартовых напряжений дислокаций в ЩГК.

4. Кинетические характеристики процесса залечивания трещины в ЩГК обеспечивающие сохранение ювенильности соединяемых поверхностей.

5. Результаты расчета сил электростатического взаимодействия мозаично заряженных поверхностей трещины, зависящих от их относительного смещения, разворота и величины нормального раскрытия.

6. Методику количественной оценки изменений полей упругих напряжений в вершине трещины численным анализом фотоупругих картин.

Практическое значение работы

Полученные в работе экспериментальные и аналитически обоснованные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности восстановления нарушенных связей в ионных кристаллах и его интенсификации путем воздействия излучения различных длин волн, и могут быть использованы при устранении микротрещин в оптических элементах, изготовленных из ЩГК и работающих в соответствующих диапазонах длин волн. Сформулированные представления о механизме восстановления сплошности в ионных кристаллах могут быть использованы при восстановлении сплошности в кристаллах с другим типом связей, в частности, с ковалентной или металлической.

Сведения о поведении ЩГК при воздействии коротковолнового излучения позволят оптимизировать режимы эксплуатации радиационно-нагруженных изделий оптики.

Результаты работы могут быть использованы при разработке теорий прочности и пластичности твердых тел.

Основные результаты диссертации опубликованы в 11 статьях и 33 тезисах докладов: [195-208, 212-225, 230-234, 247, 248, 258-261].

Работа поддержана Российским Фондом Фундаментальных исследований (грант №02-01-01173).

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на международной конференции "Молодая наука - XXI веку" (Иваново 2001), на XXXVII Международном семинаре "Актуальные проблемы прочности" (Украина, Киев 2001), на VI Межгосударственном семинаре "Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий" (Обнинск 2001), на втором Международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (Москва 2002), на международной конференции EPS-12 (Hungary, Budapest 2002), на международной конференции "Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges" (Ukraine, Kyiv 2002), на восьмой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых (Екатеринбург-Санкт-Петербург 2002), на III Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов 2003), на VII Международном семинаре «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий» (Обнинск 2003), на второй Международной конференции по физике кристаллов "Кристаллофизика 21-го века", посвященная памяти М.П. Шаскольской (Москва 2003), на XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов (Тольятти 2003), на XLII Международной конференции "Актуальные проблемы прочности" (Калуга 2004), на научных конференциях преподавателей и сотрудников ТамбГУ (2000-2004).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе и списка цитируемой литературы из 261 наименования. Работа содержит 159 страниц текста, включая 63 рисунка и 4 таблицы.

 
Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлен факт воздействия малых доз ионизирующего излучения ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов длин волн, приводящего в ЩГК к уменьшению интегральной плотности дислокаций и сокращению длины дислокационных лучей розетки в вершине трещины, а также к увеличению размеров участка восстановленной сплошности. Отмечено, что при воздействии рентгеновского излучения имеется некоторая критическая поглощенная доза, превышение которой не вызывает дальнейшего изменения дислокационной структуры в кристалле и величины размера залеченного участка трещины.

2. Предложен механизм залечивания трещин асимметричного скола в ЩГК, обусловленный обратимым движением дислокаций, испущенных вершиной трещины при остановке, вызванным воздействием малых доз ионизирующего излучения. При этом уменьшается пластическое вскрытие трещины, приводящее, как правило, к залечиванию трещины за счет восстановления ионных связей.

3. Установлено, что дислокации, введенные в кристалл, последующим ультрафиолетовым или на начальной стадии рентгеновским излучением приводятся в движение в направлении действия касательных напряжений. Движение дислокаций объясняется уменьшением числа стопоров за счет распада дивакансий при рентгеновском облучении и облегченном огибании стопоров дислокациями при взаимодействии последних с экси-тонами. При рентгеновском излучении движение дислокаций зависит от соотношения между числом распадающихся дефектов Np и числом образующихся радиационных дефектов N0. По достижении условия N0>NP имеет место упрочнение кристалла и обратимое движение дислокаций, в частности, в полость трещины прекращается, как и процесс залечивания несплошности.

4. Определены кинетические характеристики залечивающихся трещин, в частности, скорости их закрытия, достигающие для симметричного скола 700 м/с и для асимметричного скола 300 м/с. Показано, что определяющими факторами при залечивании являются время раскрытия трещины и величина расхождения её берегов, от которых зависит сохранение юве-нильности поверхностей скола, величина пластической деформации в вершине трещины и величина фактора топографического соответствия соединяемых поверхностей трещины.

5. Предложены и апробированы методики количественной и качественной оценки состояния залеченного участка трещины асимметричного скола в ЩГК после воздействия малых доз ионизирующего излучения. Установлено, что залеченный участок трещины имеет более высокую прочность в сравнении с исходным кристаллом, что объясняется повышенной плотностью дефектов в русле залеченной трещины.

6. Методом компьютерного моделирования оценено изменение сил электростатического взаимодействия поверхностей трещины, представленных мозаично заряженными плоскостями. Показано, что при относительном параллельном смещении и развороте поверхностей трещины силы взаимодействия могут убывать на 6-7 порядков, принимать околонулевые значения, а в ряде случаев менять знак.

Автор считает своим долгом выразить благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук, профессору Федорову Виктору Александровичу за предложенную тему научных изысканий и создание благоприятного микроклимата, способствующего плодотворной работе. Автор также благодарен Плужниковой Т.Н., Глушкову А.Н., Поликарпову В.М., Попову В.Ф., [Иванову В.П.], Тялину Ю.И. и сотрудникам кафедры общей физики Тамбовского государственного университета за полезные советы и всестороннюю помощь.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Чиванов, Андрей Викторович, Тамбов

1. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия. 1970. 376 с.

2. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. М.: Металлургия. 1977. 360 с.

3. Финкель В.М., Середа В.Е. Управление трещинами волнами напряжений // Труды МИХМа. 1975. № 63. С. 104-115.

4. Прохоров И.Ю., Акимов Г.Я., Макиевсьсий А.В. Взаимодействие трещины с дислокационными ансамблями разных типов// ФТТ. 1992. Т. 34. № 12, С. 3779-3781.

5. Финкель В.М., Муратова JI.H., Иванов В.П. Взаимодействие трещин с полосами скольжения в щелочно-галоидных кристаллах// Труды МИХМа. 1972. Вып. 44. С. 34-41.

6. Финкель В.М., Федоров В.А., Кижнер М.М., Фридман Я.Н. Взаимодействие трещин с некоторыми дефектами в кристаллах кальцита// Труды МИХМа. 1972. Вып. 44. С. 24-34.

7. Подкауро A.M., Иванов В.П., Тялин Ю.И. Распространение трещин в трикристаллах каменной соли// Труды МИХМа. 1975. Вып. 63. С. 120-136.

8. Финкель В.М., Иванов В.П., Подкауро A.M. Прорыв трещины через границы в би- и трикристаллах// Томский Университет. 1976. № 8. С. 150-165.

9. Владимиров В.И., Хананнов Ш.Х. Взаимодействие дислокационного скопления с дислокационной трещиной// ФТТ. 1969. Т.Н. № 6. С. 1667-1676.

10. Гегузин Я.Е., Овчаренко Н.Н., Воробьева И.В. Исследование явлений на поверхности монокристаллов. О механизме и кинетике залечивания глубоких трещин на поверхности ионных монокристаллов // Кристаллография. 1965. Т. 10. № 3. С. 371-379.

11. Слезов В.В. Теория дислокационного механизма роста и залечивания ^ пор и трещин под нагрузкой // ФТТ. 1974. Т. 16. № 3. С. 785-794.

12. Финкель В.М., Кургановская Л.А., Рувинский М.А. Особенности реанимации кристалла с трещиной при гидростатическом обжатии // ФТТ. 1987. Т. 29. № 3. С. 868-871.

13. Финкель В.М., Сергеева О.Г. Залечивание трещин в кристаллах кальцита // ФТТ. 1987. Т. 29. № 3. С. 857-860.

14. Финкель В.М., Рувинский М.А., Курганская Л.А., Сергеева О.Г. Залечивание трещин {110} в монокристаллах LiF// ФТТ. 1988. Т. 30. № 5.1. С. 1489-1491.

15. Финкель В.М., Ваган В.А., Сафронов В.П. Залечивание трещин в монокристаллическом висмуте // Кристаллография. 1989. Т. 34. № 6.1. V С. 1508-1512.

16. Финкель В.М., Сергеева О.Г., Шегай В .В., Фомин И.М. Двойникова-ние и каналы Розе при залечивании трещин // Кристаллография. 1991. Т. 36. Вып. 4. С. 969-976.

17. Рувинский М.А., Сергеева О.Г., Фомин И.М. Роль залечивания в циклическом нагружении LiF с трещиной // ФТТ. 1995. Т. 37. № 2. С. 558561.

18. Гегузин Я.Е., Кононенко В .Г., Чан Ван Тоан. О залечивании изолированной поры в монокристалле под влиянием давления всестороннего сжатия // Порошковая металлургия. 1976. № 2. С. 26-33.

19. Гегузин Я.Е., Кононенко В.Г. Дифузионно-дислокационный механизм залечивания изолированных пор // Физика и химия обработки материалов. 1982. № 2. С. 60-75.

20. Гегузин Я.Е., Кононенко В.Г., Хайхлер В. Залечивание изолированной поры в монокристалле под давлением в условиях механическогодиспергирования матрицы вблизи поры // Физика и химия обработки материалов. 1980. № 3. С. 96-102.

21. Бетехтин В.И., Петров А.И. и др. Залечивание микропор под действием гидростатического давления и упрочнение металлов // ФММ. 1989. Т. 67. №2. С. 318-322.

22. Финкель В.М., Иванов В.П., Зайцева О.П., Тялин Ю.И. Залечивание трещин в изогнутых кристаллах// ФТТ. 1985. Т. 27. № 10. С. 31193121.

23. Иванов В.П., Карыев Л.Г., Федоров В.А. Залечивание трещин в ще-лочно-галоидных кристаллах ионным током// Кристаллография. 1995. Т. 40. № i.e. 117-121.

24. Федоров В.А., Карыев Л.Г., Иванов В.П., Николюкин A.M. Поведение поверхностей скола щелочно-галоидных кристаллов в электрическом поле при одновременном нагреве // ФТТ. 1996. Т. 38. № 2. С. 664-666.

25. Карыев JI.T. Влияние неоднородности дислокационной структуры на процессы разрушения и залечивания щелочногалоидных кристаллов. Автореф.кан. ф.-м.н. Тамбов. 1997. 17 с.

26. Карыев JI.T., Федоров В.А., Мексичев О.А., Васильева И.В. Структура и морфология поверхностей ЩГК при нагреве в электрическом поле // Вестник Тамбовского государственного университета. 1998. Т. 3. №З.С. 285-287.

27. Карыев Л.Г., Федоров В.А., Мексичев О.А. Аккумуляция электрического заряда у поверхности ионных кристаллов при нагреве в электрическом поле // Физика и химия обработки материалов. 2002. № 5. С. 87-89.

28. Гершензон Н.И., Зилпимиани Д.О., Манджгаладзе П.В., Похотелов О.А., Челидзе З.Т. Электромагнитное излучение вершины трещины при разрушении ионных кристаллов // ДАН СССР. 1986. Т. 288. № 1. С. 75-78.

29. Чишко К.А. Дислокационный механизм излучения звука при развитии трещины в кристалле // ФТТ. 1992. Т. 34. № 3. С. 864-869.

30. Анцигина Т.Н., Чишко К.А. Угловое распределение звукового излучения тонких трещин // ФТТ. 1993. Т. 35. № 7. С. 1797-1801.

31. Смирнов Б.И., Ярошевич В.Д. Современное представление о зарождении трещин // Физическая природа хрупкого разрушения металлов. 1965. С. 6-21.

32. Грдина Ю.В., Неверов В.В. Залечивание трещин в кристаллах каменок, ной соли // Кристаллография. 1967. Т. 12. Вып. 3. С. 493-498.

33. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Тялин Ю.И. Залечивание трещин, остановившихся при несимметричном сколе в щелочно-галоидных кристаллах и кальците // ФТТ. 2000. Т. 42. № 4. С. 685-687.

34. Финкель В.М., Сергеева О.Г., Шегай В.В. Самозалечивание острой трещины в СаСОз //Кристаллография. 1991. Т. 36. Вып. 1. С. 170-174.

35. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Тялин Ю.И., Белобородов П.Н. Кинетика развития и залечивание трещин асимметричного скола // Вестник Тамбовского государственного университета. 1998. Т. 3. № 3. С. 239-241.

36. Шаскольская М.П., Ван Янь-Вэнь, Гу Шу-Чжао. О возникновении дислокаций при распространении и слиянии трещин в ионных кристаллах//Кристаллография. 1961. Т. 6. № 4. С. 605-613.

37. Соловьев В.А. О динамической теории образования трещин в кристалле // ФТТ. 1970. Т. 12. № 9. С. 2725-2728.

38. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия. 1984. 275 с.

39. Рожанский В.Н. К вопросу об условиях возникновения и развития трещин в кристаллах // ФТТ. 1960. Т. 11. № 6. С. 1082-1088.

40. Владимиров В.И., Хананнов Ш.Х. Зарождение трещин на встречных дислокационных скоплениях// Проблемы прочности. №5. 1973. С. 62-66.

41. Гришкина А.В., Проскура А.В. Диффузионное образование микротрещин // Вестник Тамб.ГУ. 1998. Т. 3. Вып. 3. С. 256-258.

42. Финкель В.М., Рувинский М.А., Курганская JI.A., Шегай В.В., Фомин И.М. Образование трещин {110} на фронте разрушения по спайности // ФТТ. 1986. Т. 28. Вып. 7. С. 2210-2213.

43. Кирилюк JI.B., Голдберг М.Ш. Исследование некоторых причин образования дислокационных трещин в ионных кристаллах // Диэлектрики. 1971. Вып. 1.С. 21-24.

44. Инденбом B.JI. О критериях разрушения в дислокационных теориях прочности // ФТТ. 1961. Т. 3. № 7. С. 2071-2079.

45. Шмидт В., Бетехтин В.И. Образование микротрещин при деформации NaCl//ФТТ. 1973. Т. 15. Вып. 4. С. 1235-1237.

46. Блехерман М.Х., Инденбом В.Л. Взаимодействие дислокаций на малых расстояниях и зарождение трещин // ФТТ. 1974. № 9. С. 26782687.

47. Владимиров В.И., Орлов А.Н. Энергия активации зарождения микротрещины в голове скопления дислокаций // ФТТ. 1969. Т. 11. Вып. 2. С. 370-378.

48. Владимиров В.И. Вычисление энергии активации образования микротрещины // ФТТ. 1970. Т. 12. Вып. 6. С. 1593-1596.

49. Владимиров В.И. Зависимость энергии активации процесса разрушения от напряжения // ФТТ. 1972. Т. 14. № 8. С. 2274-2281.

50. Черепанов Г.П. Рост микротрещин при монотонном нагружении// Прикладная механика. 1988. Т. 24. № 4. С. 86-99.

51. Владимиров В.И., Орлов А.Н., Хананнов Ш.Х. Распространение хрупкой трещины в кристалле с дислокациями// ФТТ. 1969. Т. 11. № 1. С. 66-74.

52. Черепанов Г.П. Инициирование микротрещин и дислокаций// Прикладная механика. 1987. Т. 23. № 125. С. 67-81.

53. Akimov G.Ya., Prokhorow I.Yu. Plasic stress relaxation during crack arrest in hydrostatically compressed alhali halide crystals// Phys. status solidi. 1987. Vol. 103. № 115 P. 115-124.

54. Малкин А.И. К статической теории роста хрупких трещин // ДАН. 1995. Т. 343. № 1. С. 38-42.

55. Гилман Дж.Дж. Скол, пластичность и вязкость кристаллов. Атомный механизм разрушения. М.: Металлургиздат. 1963. С. 220-250.

56. Гершензон Н.И., Зилпимиани Д.О., Манджгаладзе П.В., Похотелов О.А., Челидзе З.Т. Электромагнитное излучение вершины трещины при разрушении ионных кристаллов // ДАН СССР. 1986. Т. 288. № 1. С. 75-78.

57. Карпинский Д.Н., Санников С.В. Расчет эволюции пластической деформации у вершины трещины антиплоского сдвига и связанных с ней явлений // ФТТ. 1995. Т. 37. № 2. С. 505-515.

58. Владимиров В.И., Хананнов Ш.Х. Пластический механизм роста трещин // ФММ. 1970. Т. 30. № 6. С. 1270-1278.

59. Морозов Е.М. О притоке энергии в вершину трещины// Трещино-стойкость матер, и элементов конструкций ЯЭУ / Моск. инж.-физ. ин-т. 1990. С. 3-7.

60. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Ушаков И.В. Взаимодействие исходной и лазерно-индуцированной трещин в оптически прозрачных ионных кристаллах// Физика и химия обработки материалов. 1999. № 4. С. 16-20.

61. Савельев A.M., Королев А.П. Поведение трещин в поле локализованных низкотемпературных напряжений// Труды МИХМа. 1975. Вып. 63. С. 115-120.

62. Головин Ю.И., Фербер Б .Я. Напряженное состояние в вершине трещины скола в LiF, движущейся во внешнем электрическом поле// Труды МИХМа. 1975. Вып. 63. С. 137-143.

63. Финкель В.М., Сергеева О.Г., Шегай В.В. Самозалечивание острой трещины в СаСОз //Кристаллография. 1991. Т. 36. № 1. С. 170-174.

64. Финкель В.М., Дорохова Н.В., Сафронов В.П. К вопросу о слиянии ступеней скола// ФТТ. 1993. Т. 35. № 8. С. 2256-2258.

65. Финкель В.М., Дорохова Н.В. Влияние границ наклона на залечивание трещин в ЩГК // ФТТ. 1988. Т. 30. № 6. С. 1894-1896.

66. Рувинский М.А., Сергеева О.Г., Шегай В.В. Эволюция пластической зоны в LiF с трещиной при циклическом нагружении// Кристаллография. 1998. Т. 43. № 1. С. 99-101.

67. Финкель В.М., Сергеева О.Г., Рувинский М.А., Фомин И.М. Восстановление прочности на трассе залеченной трещины // Кристаллография. 1994. Т. 39. № 5. С. 933-935.

68. Финкель В.М., Конкин Б.Б. Об одном препятствии реанимации кристалла с трещиной // ФТТ. 1983. Т. 25. № 3. С. 804-807.

69. Финкель В.М., Курганская Л.А., Сафронов В.П., Шегай В.В. Структура фронта остановившейся трещины в кристаллах LiF // ДАН СССР. 1988. Т. 301. №4. С. 870-874.

70. Финкель В.М., Дорохова Н.В. Залечивание трещин в кристаллах с винтовыми и смешанными субграницами// ФТТ. 1988. Т. 30. №11. С. 3521-3523.

71. Финкель В.М., Конкин Б.Б. Виды дислокаций на залеченной трещине // 1983. Т. 25. № 5. С. 1553-1555.

72. Финкель В.М., Курганская Л.А., Сафронов В.П. Некоторые дефекты залеченной трещины // ФТТ. 1985. Т. 27. № 1. С. 189-191.

73. Финкель В.М., Дорохова Н.В. Декорирование залеченной трещины // ФТТ. 1990. Т. 32. № Ю. С. 3136-3139.

74. Финкель В.М., Конкин Б.Б. Взаимодействие дислокационных полос с залеченной трещиной // ФТТ. 1984. Т. 26. № 1. С. 269-271.

75. Гурарий В.Н., Иванов В.П., Карелин В.К., Носарев П.С., Финкель

76. B.М. Воздействие быстрых плазменных пучков на кристаллы LiF // Физика и химия обработки материалов. 1969. № 4. С. 19-26.

77. Скворцова Н.П. Пластическая деформация и деформационное разупрочнение монокристаллов LiF при высоких температурах// ФТТ. 1995. Т. 37. № И. С. 3347-3353.

78. Парийский В.Б., Третьяк А.И. Температурная зависимость подвижности дислокаций в монокристаллах КВг // ФТТ. 1967. Т. 9. Вып. 9.1. C. 2457-2462.

79. Боярская Ю.С., Грабко Д.З., Житару Р.П. Псевдоподвижность дислокаций в чистых и примесных щелочно-галоидных кристаллах// Институт прикладной физики АН СССР. Препринт. Кишенев. 1986. 27 с.

80. Гилман Дж.Дж. Механические свойства ионных кристаллов // Успехи физических наук. 1990. Т. 80. Вып. 3. С. 455-500.

81. Житару Р.П., Палистрант Н.А. Влияние термообработки на относительную подвижность краевых и винтовых дислокаций в кристаллах NaCl // ФТТ. 1999. Т. 41. Вып. 6. С. 1041-1043.

82. Геткин А.В., Ширан Н.В. Центры захвата вакансионного типа в ще-лочно-галоидных кристаллах // ФТТ. 1988. Т. 30. № 5. С. 1507-1509.

83. Кускова Т.В., Райхельс Е.И., Руденко М.И. Влияние световых потоков на дислокационныю структуру щелочногалоидных монокристаллов // Монокристаллы и техника. Харьков. 1970. № 3. С. 48-51.

84. Бредихин С.И., Осипьян Ю.А., Шмурак С.З., Влияние света на стимулированное деформацией свечение кристаллов ZnS // ЖЭТФ. 1975. Т. 68. № 2. С. 750-755.

85. Осипьян Ю.А., Савченко И.Б. Экспериментальное наблюдение влияния света на пластическую деформацию сульфада кадмия // Письма в ЖЭТФ. 1968. № 7. С. 130-133.

86. Мдиванян Б.Э., Осипьян Ю.А., Шихсаидов М.Ш. О корреляции фотопластического и фотовольтаического эффектов в монокристаллах ZnS и ZnSe // ФТТ. Т. 30. № 5. С. 1311-1318.

87. Бережкова Г.В., Велицка И., Перстнев П.П. Механические свойства монокристаллов РЬОг. Фотопластический эффект// Кристаллография. 1994. Т. 39. № 4. С. 681-684.

88. Голосовский М.А., Осипьян Ю.А., Сойфер Я.М. II. Фотопластический эффект в AgCl // ФТТ. 1982. Т. 24. № 2. С. 602-604.

89. Кудрявцева И.А., Васильченко Е.А., Лущик А.Ч., Лущик Ч.Б. Образование и стабилизация F-центров после прямого создания автокализо-ванных экситонов в кристаллах КС1 // ФТТ. 1999. Т. 41. № 3. С. 433441.

90. Коровкин Е.В., Лебедкина Т.А. Кинетика инициированной F-светом инфракрасной фотопроводимости в окрашенных кристаллах NaCl// ФТТ. 1991. Т. 33. № 1. С. 120-123.

91. Ермаков Г.А., Надгорный Э.М. Фотоподвижность дислокаций в облученных кристаллах хлористого калия // ДАН СССР. 1968. Т. 181. № 1. С. 76-78.

92. Куликов В.Д. Лисюк Ю.В. Радиационно-индуцированная проводимость щелочно-галоидных кристаллов в сильных электрических полях при рентгено- и фотовозбуждении // ЖТФ. 2000. Т. 70. № 9. С. 4449.

93. Федоров А.И. Упрочнение металлов под воздействием УФ-излучения // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24. № 23. С. 14-18.

94. Абрамишвили М.Г., Ахвледиани З.Г., Калебегишвили Т.Л., Квачадзе В.Г., Саралидзе З.К. Релаксационные процессы в окрашенных кристаллах LiF после совместного воздействия УФ излучения и ударной волны // ФТТ. 2000. Т. 42. № 10. С. 1794-1799.

95. Калитеевская Н.А., Сейсян Р.П. Моделирование фотохимических превращений и фотопотемнения пленок фоторезисторов под действием импульсного вакуумного ультрафиолетового излучения// Физика и техника полупроводников. 2000. Т. 34. Вып. 7. С. 857-860.

96. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Бадылевич М.В., Шмурак С.З. Оптическое гашение магнитопластического эффекта в кристаллах NaCl// ФТТ. 1997. Т. 39. № 8. С. 1389-1391.

97. Кононец Я.Ф., Велигура Л.И., Остроухова О.А. Влияние ультрафиолетового облучения на люминесценцию и оптические свойства пленок ZnS:Mn // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32. № 5. С. 549-553.

98. Абрамишвили М.Г., Ахвледиани З.Г., Калебегишвили Т.Л., Квачадзе

99. B.Г., Саралидзе З.К. Образование стабилизированных /^-Центров в окрашенных кристаллах LiF под действием внешних полей // ФТТ. 1998. Т. 40. № 11. С. 2044-2050.

100. Данилов В.П., Жеков В.И., Мурина Т.М., Нагли Л.Е., Прохоров A.M. Сечение фотоионизации из возбужденного состояния некоторых рту-теподобных ионов в щелочно-галоидных кристаллах// Квантовая электроника. 1982. Т. 9. № 7. С. 1466-1469.

101. Баранов П.Г., Данилов В.П., Жеков В.И., Мурина Т.М., Прохоров A.M. Образование центров окраски в кристаллах КС1~1п и NaCl-In под действием интенсивного УФ лазерного излучениея// ФТТ. 1981. Т. 23. №6. С. 1829-1831.

102. Данилов В.П., Мурина Т.М., Прохоров A.M. Циклическая фотоин-жекция электронов и дырок примесными центрами в щелочно-галоидных кристаллах// Оптика и спектроскопия. 1997. Т. 83. № 3.1. C. 388-392.

103. Данилов В.П. Динамика и механизмы образования дефектов в щелочно-галоидных кристаллах при интенсивном оптическом возбуждении примесных центров. Автореф.д-ра. ф.-м.н. М.: 1997. 27 с.

104. Бережинский Л.И., Лисица М.П., Тараненко Н.Л. Спектроскопия дефектов в кристаллах Kbr( N0^) и KI(NO~) при низкотемпературном

105. УФ облучении // Прикладная спектроскопия. 1990. Т. 53. № 3. С. 410414.

106. Тараненко Н.И. Влияние радиационного воздействия на щелочно-галоидные кристаллы с молекулярными ионами N0" и N0". Авто-реф. канд. ф.-м.н. Киев. 1991. 17 с.

107. Касьяненко Е.В., Матвеева О.П., Скропышев А.В. Наведенное поглощение кристаллов испандского шпата при ультрафиолетовом облучении // ЖПС. 1982. Т. 36. № 5. С. 803-805.

108. Касьяненко Е.В., Матвеева О.П. Ультрафиолетовое поглощение и люминесценция исландского шпата // Минералогический журнал. 1987. № 6. С. 943-949.

109. Гершензон Н.И., Зилпимиани Д.О., Манжгаладзе П.В., Похотелов О.А. Влияние ультрафиолетового излучения на процессы трещинооб-разования ионных кристаллов // ФТТ. 1987. Т. 29. №.2. С. 581-583.

110. Баймаханов А., Йыги X. Р.-В., Лущик А.Ч. Гомогенное и гетерогенное распределение радиальных дефектов в кристаллах КС1 // ФТТ. 1987. Т. 29. Вып. 5. С. 1356-1363.

111. Васильченко Е.А., Осмоналиев К., Эланго А.А. Специфика низкотемпературного создания дефектов Френкеля в щелочных иодидах (KI) // ФТТ. 1987. Т. 29. Вып. 5. С. 1385-1391.

112. Камышанченко Н.В., Красильников Е.В., Сирота В.В., Неклюдов И.М., Пархоменко А.А. Роль внутренних напряжений в локализации пластического течения облученных материалов// Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. Вып. 18. С. 86-90.

113. Камышанченко Н.В., Красильников В.В., Неклюдов Н.В., Пархоменко А.А. Кинетика дислокационных ансамблей в деформированных облученных материалах// ФТТ. 1998. Т. 40. № 9. С. 1631-1634.

114. Камышанченко Н.В., Красильников Е.В., Неклюдов И.М., Пархоменко А.А. Кинетика дислокационных ансамблей в деформированных облученных материалах // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23. № 18. С. 51-54.

115. Яловега Г.Э., Солдатов А.В., Новак К., Ридлер М., Лёфкен О., Колма-ков А., Мёллер Т. Локальная геометрия и электронная структура свободных кластеров NaCl // ФТТ. 2000. Т. 42. № 10. С. 1889-1892.

116. Захаров Г.Н., Кхудро А.Х., Мельчаков Е.Н., Родный П.А., Яновский В.В. Радиационные дефекты и термолюминесценция фторида бария // ФТТ. 1992. Т. 34. № 5. С. 1510-1512.

117. Райхельс Е.И., Смушков И.В., Трембач В.М. Рассеяние рентгеновских лучей реальными щелочно-галоиднами монокристаллами // ФТТ. 1968. Т. 10. № 6. С. 1684-1692.

118. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Казакова О.Л. Магнитопластический эффект в облученных кристаллах NaCl и LiF// ЖЭТФ. 1997. Т. 111. Вып. 2. С. 615-626.

119. Геткин А.В., Ширан Н.В. Роль дислокаций и точечных дефектов в накоплении и взаимном превращении V-центров в КС1// Украинский физический фурнал. 1985. Т. 30. № 5. С. 775-779.

120. Орлова Т.С., Смирнов Б. И. Влияние пластической деформации на концентрацию центров окраски в облученных кристаллах LiF и КС1 // ФТТ. 1986. Т. 28. № 5. С. 1533-1534.

121. Абрамишвили М.Г., Квачадзе В.Г., Саралидзе З.К. /,2+-Дентры в напряженных кристаллах LiF//ФТТ. 1987. Т. 29. № 1. С. 39-43.

122. Закревский В.А., Орлова Т.С., Шульдинер А.В. Влияние деформации на термостимулированную люминесценцию облученных кристаллов LiF// ФТТ. 1995. Т. 37. № 3. С. 675-681.

123. Смирнов Б.И., Орлова Т.С., Самойлова Т.В. Эволюция дислокационной структуры при деформировании у-облученных кристаллов LiF// ФТТ. 1997. Т. 39. №.6. С. 1072-1075.

124. Геткин А.В. Роль радиационных точечных и линейных дефектов в механическом упрочнении кристаллов типа NaCl// ФТТ. 1985. Т. 27. №11. С. 3254-3256.

125. Гладышев Г.Е. Действие у-излучения на микротвердость легированных щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1992. Т. 34. № 1. С. 331333.

126. Бондаренко А.Л., Арефьев К.П., Александров Е.И. Влияние радиационных эффектов на оптическую прочность щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1985. Т. 27. № 11. С. 3217-3221.

127. Закревский В.А., Шульдинер А.В. Взаимодействие дислокаций с радиационными дефектами в щелочно-галоидных кристаллах// ФТТ. 2000. Т. 42. № 2. С. 263-266.

128. Геткин А.В., Ширан Н.В. Центры захвата вакансионного типа в щелочно-галоидных кристаллах// ФТТ. 1988. Т. 30. № 5. С. 1507-1509.

129. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах. М.: Изд. иностранной литературы. 1962. 384 с.

130. Адуев Б.П., Фомченко В.М. Швайко В.Н. Влияние температуры на импульсную проводимость кристалла КС1 при возбуждении пикосе-кундными пучками электронов // ФТТ. 1999. Т. 41. № 3. С. 429-430.

131. Денисов И.П., Яковлев В.Ю. Создание центров окраски в щелочно-галоидных кристаллах при импульсном радиационном воздействии // ФТТ. 1990. Т. 32. № 2. С. 384-390.

132. Адуев Б.П., Алукер Э.Д., Швайко В.Н., Фомченко В.М. Радиационно-стумулированная импульсная проводимость щелочно-галоидных кристаллов с решеткой типа NaCl // ФТТ. 2001. Т. 43. Вып. 2. С. 246-247.

133. Адуев Б.П., Швайко В.Н. Проводимость ионных кристаллов при облучении пикосекундными пучками электронов// ФТТ. 1999. Т. 41. №. 7. С. 1200-1203.

134. Лисицина Л.А. Кинетика релаксации F2+ центров в кристаллах LiF при импульсном радиационном воздействии// ФТТ. 1992. Т. 34. №3. С. 961-966.

135. Денисов И.П., Кравченко В.А., Яковлев В.Ю. Образование центров окраски в сильновозбужденных кристаллах КС1 // ФТТ. 1988. Т. 30. №6. С. 1610-1613.

136. Гаврилов В.В., Геткин А.В., Серебрянный В.Я., Вараксин А.Н. Стабилизация центров окраски в кристаллах КС1// ФТТ. 1989. Т. 31. Вып. 11. С. 303-305.

137. Михайлов М.М., Ардышев В.М. Накопление F- и М-центров окраски в монокристаллах КС1 при комбинированном облучении электронами и протонами // ФТТ. 1998. Т. 40. №.11. С. 2015-2018.

138. Лисицина Л.А., Красноусов И.В., Рейтеров В.М. Люминесценция F2+ и Fz центров при импульсном электронном возбуждении // ФТТ. 1992. Т. 34. №3. С. 823-831.

139. Лисицина Л.А. Кинетика релаксации поглощения F2 -центров в кристаллах LiF при воздействии импульса радиации// ФТТ. 1992. Т. 34. № 9. С. 2694-2705.

140. Гаврилов В.В., Дейч Р.Г., Дяченко С .В., Нагли Л.Е., Пирогов Ф.В. О механизмах дефектообразования в активированных ЩГК// ФТТ. 1987. Т. 29. № 6. С. 1904-1906.

141. Джонстон В., Гилман Дж. Скорость передвижения, плотность дислокаций и пластическая деформация кристаллов фтористого лития// Успехи физических наук. 1960. Т. LXX. Вып. 3. С. 489-514.

142. Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Легеньков М.А., Морозов В.А. Движение дислокаций в кристаллах NaCl при комбинированном воздействии механических и электромагнитных импульсов, создаваемых электронным пучком // ФТТ. 1999. Т. 41. № 11. С. 2004-2006.

143. Ковичак B.C., Столетов И.С. Тепловой пробой ионных кристаллов, облучаемых сильноточными пучками электронов// ФТТ. 1993. Т. 35. №.3. С. 806-810.

144. Вальковский С.Н., Ерофеев В.Н., Пересада Г.И., Понятовский Е.Г. Структурные превращения в кристаллах КС1, обусловленные фазовым переходом при высоком давлении // ФТТ. 1992. Т. 34. № 2. С. 360-364.

145. Балякин С.Н., Ерофеев В.Н., Пересада Г.И. Влияние обратимого фазового перехода на микроструктуру и механические свойства кристаллов КС1-КВг // ФТТ. 1992. Т. 34. № 7. С. 2063-2068.

146. Гектин А.В., Птицын Г.В., Розенберг Г.Х. Переходные процессы при образовании коллоидов металла в кристаллах NaCl// ФТТ. 1985. Т. 27. Вып. 5. С. 1391-1394.

147. Гегузин Я.Е., Кружанов B.C., Старухина JI.B. О роли дислокаций в процессе движения ограненных жидких включений в монокристаллах // ФТТ. 1985. Т. 27. Вып. 8. С. 2367-2370.

148. Лобанов Б.Д., Костюков В.М., Максимова Н.Т., Саломатов В.Н., Ще-пина Л.И., Юрьева Т.Г. О природе предколлоидальных центров окраски в кристаллах LiF как металлических аналогов F- и F-агрегатных центров // ФТТ. Т. 37. № 9. С. 2545-2549.

149. Кружанов B.C., Подшивалова О.В. Движение жидких включений в кристалле, обусловленное радиационными дефектами// ФТТ. 1990, Т. 32. № 2. С. 373-378.

150. Кулигина В.П., Птицын Г.В., Резенберг Г.Х., Шахнович М.И., Красо-вицкая И.М. Распад твердого раствора Sr в кристаллах КС1 // ФТТ. 1989. Т. 31. Вып. 6. С. 209-215.

151. Бабин П.А. Радиационные и люминесцентные процессы в ионных кристаллах. Учебное пособие к спецкурсу. Хабаровск: Хабаровский гос. пед. ин-т. 1985. 109 с.

152. Тайиров М.М., Жумабеков З.А. Люминесценция и создание междо-узельных примесных центров в KCl-Li // ФТТ. 1993. Т. 35. № 7. С. 1785-1790.

153. Тайиров М.М., Кадыров К.С. Люминесценция деформированного кристалла КВг // ФТТ. 1993. Т. 35. № 11. С. 2917-2921.

154. Куликов В.Д., Лисицин В.М. Рентгенолюминесценция ионных кристаллов в сильных электрических полях// ФТТ. 1995. Т. 37. №.8. С. 2424-2427.

155. Тайиров М.М., Жумабеков З.А. Люминесценция экситонов и кислородных центров в кристаллах NaF// ФТТ. 1995. Т. 37. №4. С. 11131119.

156. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Механизм локализации носителей заряда при ионизирующем возбуждении щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1990. Т. 32. № 6. С. 1727-1733.

157. Алукер Э.Д., Нестерова С.Н., Нечаев А.Ф. Влияние поверхности на объемную радиолюминесценцию щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1988. Т. 30. № 4. С. 1028-1033.

158. Закревский В.А., Кусов А.А. О взаимосвязи деформационной люминесценции кристаллов LiF с пересечением дислокаций // ФТТ. 1988. Т. 30. №8. С. 2314-2317.

159. Лущик Ч.Б., Лущик А.Ч., Васильченко Е.А., Савихин Ф.А. Люминесценция одногалоидных экситонов и внутризонная люминесценция в щелочно-галоидных кристаллах // ФТТ. 1995. Т. 37. № 2. С. 525-535.

160. Лисицина Л.А., Кравченко В.А., Рейтеров В.И. Влияние температуры на образование /^-центров в результате перезарядки F2+-центров// ФТТ. 1991. Т. 33. № 10. С. 2801-2805.

161. Гаврилов В.В., Куликов В.Д., Чернов С.А. Радиационная тряска и макроакустические волны в щелочно-галоидных кристаллах// ФТТ. 1990. Т. 32. № 4. С. 1124-1127.

162. Гаврилов В.В., Чернов С.А., Эцин С.С. О реализации диссоциативного механизма в процессах радиационного дефектообразования в щелочно-галоидных кристаллах // ФТТ. 1988. Т. 27. № 9. С. 1813-1815.

163. Лисицина Л.А., Гречкина Т.В., Корепанов В.И., Лисицин В.М. Корот-коживущие первичные радиационные дефекты в кристаллах LiF // ФТТ. 2001. Т. 43. № 9. С. 1613-1618.

164. Еханин С.Г., Несмелов Н.С., Нефедцев Е.В. Температурные зависимости квантового выхода электролюминесценции и деградационные процессы в NaCl // ФТТ. 1990. Т. 32. № 2. С. 409-412.

165. Бекешев А.З., Васильченко Е.А., Сармуханов Е.Т., Шекнеев К.Ш., Эланго А.А. Рентгено- и фотолюминесценция в механически напряженных кристаллах КС1, КВг и KI // ФТТ. 1994. Т. 36. № 2. С. 330339.

166. Гольдфарб М.В., Молоцкий М.И., Шмурак С.З. Различие дислокационных состояний, проявляющихся в фотопластическом эффекте и деформационной люминесценции// ФТТ. 1990. Т. 32. №8. С. 23982401.

167. Теткин А.В., Забара А.С., Ширан Н.В. Дислокационные эффекты в термостимулированной люминесценции щелочно-галоидных кристаллов // ФТТ. 1985. Т. 27. № И. С. 3267-3269.

168. Брауде И.С., Теткин А.В., Глузман П.М., Серебрянный В.Я. Влияние F- центров в кристаллах типа NaCl на диффузионное рассеяние рентгеновских лучей // ФТТ. 1988. Т. 30. № 10. С. 3164-3166.

169. Акилбеков А.Т., Васильченко Е.А., Сармуханов Е.Т., Щункеев К.Ш., Эланго А.А. Радиационное дефектообразование в пластически деформированном КВг// ФТТ. 1991. Т. 33. № 3. С. 868-873.

170. Закревский В.А., Шульдинер А.В. Электронные возбуждения, возникающие вследствие пластического деформирования ионных кристаллов // ФТТ. 1999. Т. 41. № 5. С. 900-902.

171. Кукуй А.Л., Архипович Е.Н. Термолюминесцентный анализ кристаллов исландского шпата месторождений сибирской платформы// Записки всесоюзного минералогического общества. 1973. Ч. CII. № 9. С. 652-659.

172. Лущик А.Ч., Лутцик Ч.Б. Вибронные механизмы распада экситонов с рождением дефектов в КС1 // ФТТ. 1986. Т. 28. № 5. С. 1360-1367.

173. Коровкин Е.В., Лебедкина Т.А. Инфракрасное оптическое поглощение поляронов в у-облученных кристаллах NaCl, КС1, КВт II ФТТ. 1993. Т. 35. № 3. С. 642-647.

174. Коровкин Е.В., Лебедкина Т.А. Инициированное F-светом инфракрасное поглощение в окрашенных кристаллах NaCl// ФТТ. 1991.

175. Т. 33. №.10. С. 2822-2827.

176. О Коннель-Бронин А.А. Фононная структура в спектре возбуждения люминесценции автолокализованных экситонов кристаллов Nal // ФТТ. 1986. Т. 28. № 4. С. 1005-1007.

177. Кукуй АЛ. О характере распеделения структурных дефектов, определяющих оптическое поглощение исландского шпата // Минерал, журнал. 1991. Т. 13. № 5. С. 99-101.

178. Брюквина Л.И., Хулугуров В.М. Термохимические преобразования молекулярных центров с водородной связью и центров окраски в кристаллах LiF-OH и LiF-OH, Mg // ФТТ. 1990. Т. 32. № 1. С. 288-289.

179. Нагли Л.Е. Влияние ртутеподобных ионов на дефектообразование а щелочно-галоидных кристаллах// ФТТ. 1985. Т. 27. №9. С. 28292831.

180. Пологрудов В.В., Карнаухов Е.Н. Кинетика затухания фотолюминесценции щелочно-галоидных фосфоров// ФТТ. 1989. Т. 31. №2. С. 179-186.

181. Зазубович С.Г., Нагирный В.П., Соовик Т.А. Поляризованное Ах- излучение £а+-центров в кристаллах KCl-Ga и KBr-Ga // ФТТ. 1985. Т. 27. № 3. С. 700-704.

182. Максимова Т.И., Минтаиров A.M. Профили возбуждения резонансного комбинационного рассеяния кристалла KI с примесью ионов Мп04 и МпО2; // ФТТ. 1990. Т. 32. № 4. С. 993-998.

183. Корепанов В.И., Кузнецов М.Ф., Малышев А.А., Стреж В.В. Н-центры в ЩГК с тяжелой анионной гомологической примесью // ФТТ. 1990. Т. 32. № 5. С. 1317-1322.

184. Соболев А.Б. Квазимолекулярная модель остовной дырки и кросс-люминесцентные переходы в кристалле KCl-Cs // ФТТ. 1993. Т. 35. № 8. С. 2235-2238.

185. Лобанов Б.Д., Саломатов В.Н., Юрьева Т.Г. F-подобные центры в кристаллах LiF, содержащих кислородно-вакансионные 02~V^ диполи // ФТТ. 1993. Т. 35. № 7. С. 1791-1796.

186. Нагли Л.Е., Дяченко С.В. Влияние ионов РЪ2+ на дефектообразование в кристаллах КС1-РЪ // ФТТ. 1986. Т. 28. №.11. С. 3570-3572.

187. Леушин A.M., Бородин Н.В. К теории электронной структуры агрегатного центра окраски F* в кристалле LiF// ФТТ. 1993. Т. 35. № 7. С. 1921-1925.

188. Колокольцев О.В., Халимонова И.Н. Объемные фотопревращения в окрашенных кристаллах LiF// ФТТ. 1990. Т. 32. № 2. С. 630-632.

189. Яковлев В.Ю. Перезарядка центров окраски в кристалле KI в поле импульсной радиации // ФТТ. 1985. Т. 27. № 9. С. 2560-2563.

190. В.В. Кирсанов. Радиационные дефекты и связанные с ними эффекты// Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. № 10. С. 8894.

191. Галусташвили М.В., Дрияев Д.Г., Саралидзе З.К. Влияние малых доз на механические свойства щелочно-галоидных кристаллов// ФТТ. 1986. Т. 28. №> 8. С. 2525-2527.

192. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Чиванов А.В. Залечивание микротрещин в ионных кристаллах при воздействии ультрафиолетового излучения// Сборник научных трудов V Международного семинара

193. Современные проблемы прочности» имени В.А. Лихачева, 1721 сентября. Старая Русса. 2001. Т. 2. С. 26-30.

194. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Чемеркина М.В., Чиванов А.В. Залечивание микротрещин в ионных кристаллах при воздействии ультрафиолетового излучения// Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 4. С. 607-609.

195. Савенко В.И., Щукин Е.Д. Статистический анализ пробегов лидирующих дислокаций в розетках укола в щелочно-галоидных кристаллах // ФТТ. 1975. Т. 17. № 12. С. 3680-3683.

196. Гарбер Р.И., Михайловский В.М. Определение стартовых напряжений дислокаций по розеткам фигур травления// ФТТ. 1972. Т. 14. №5. С. 1557-1559.

197. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В. Стимулирование залечивания микротрещин в ионных кристаллах воздействием малых доз рентгеновского излучения // Известия РАН. Серия физическая. 2003. Т. 67. № 6. С. 857-858.

198. Feodorov Y.A., Plushnikova T.N., Tyalin Yu.I., Chivanov A.V. Healing of microcracks in alkali-halide under influence X-ray // Proceeding of SPIE. 2002. Vol. 5127. P. 252-254.

199. Федоров B.A., Плужникова Т.Н., Чиванов А.В. Электромагнитное стимулирование залечивания трещин в прозрачных диэлектриках// Тезисы докладов XXXVII Международного семинара "Актуальные проблемы прочности" 3-5 июля. Украина, Киев, 2001. С. 421-422.

200. Feodorov V.A., Plushnikova T.N., Tyalin Yu.I., Chivanov A.V. Behaviour of dislocation at the cracks tip cleavage from exposure to external factors // Proceeding of SPAS. 2001. Vol. 5. E30-E32.

201. Шмурак С. 3. Дислокационная спектроскопия кристаллов // ФТТ. 1999. Т. 41. Вып. 12. С. 2139-2146.

202. Структура и радиационная повреждаемость конструкционных сталей / под ред. Горшина И.В., Паршина A.M. М.: Металлургия. 1996. Часть III. 168 с.

203. Дорохова Н.В. Исследование процессов формирования фрактографи-ческого рельефа и его влияния на залечивание трещин в ряде монокристаллов: Диссер. .канд. ф.-м.н. Ростов-на-Дону. 1994. 154 с.

204. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Карыев Л.Г., Федоров В.А. Оценкакачества залечивания микротрещин в ЩГК// Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 4. С. 732-736.

205. Федоров В. А., Карыев JT. Г. Влияние исходной дислокационной структуры на зарождение трещин в кристаллах LiF при микроинден-тировании // Кристаллография. 1990. Т. 35. № 5. С. 1020-1022.

206. Гилман Дж.Дж. Механические свойства ионных кристаллов // Успехи физических наук. 1969. Т. 80. № 3. С. 455-503.

207. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев. 1968. 887 с.

208. Методы исследования напряжений. Отв. ред. Н.И. Пригородский. М.: Наука. 1965.

209. Напряжения и деформации в узлах машин. Под ред. Н. И. Пригоров-ского. М.: Машгиз. 1961. 396 с.

210. Бокштейн М. Ф. В кн. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений. М.: Изд. АН СССР. 1956. С. 138-213.

211. Дюрелли А., Парке В. Анализ деформаций с использованием муара. М: Мир. 1974. 365 с.

212. Сухов И. П., Ушаков Б. Н. Исследование деформаций и напряжений методом муаровых полос. М.: "Машиностроение". 1969. 275 с.

213. Теокарис П. Муаровые полосы при исследовании деформаций. Пер. с англ. Под ред. Б. Н. Ушакова. М.: "Мир". 1972. 335 с.

214. Бокий Г. Б., Порай-Кошиц М. А. Практический курс рентгенострук-турного анализа. Т. 1. Изд. МГУ. 1951. 327 с. Т. 2. 1960. 282 с.

215. Федоров В.А., Ушаков И.В., Плужникова Т.Н. Микропластичность, разрушение и самозалечивание в кристаллах NaCl, LiF и СаСОЗ при несимметричном сколе // Вестник Тамбовского государственного университета. 1997. Т. 2. № 3. С. 291-293.

216. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. М.: Наука. 1987. 736 с.

217. Тялин Ю.И., Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Куранова В.А. Аналитическая оценка распределения дислокаций в вершине остановившихся трещин // ФТТ. 2000. Т. 42. № 7. С. 1253-1255.

218. Тялин Ю.И., Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Куранова В.А. Дислокационная пластичность в вершине самозалечившихся трешин // Вестник Тамбовского государственного университета. 1999. Т. 4. № 1. С. 23-27.

219. Финкель В.М., Дорохова Н.В. Залечивание трещин в кристаллах с винтовыми и смешанными субграницами// ФТТ. 1988. Т. 30. №11. С. 3521-3523.

220. Рыбин В.В., Зисман А.А., Золоторевский Н.Ю. Стыковые дисклина-ции в пластически деформируемых кристаллах // ФТТ. 1985. Т. 27. № 1.С. 181-186.

221. Зуев Л.Б. Кристаллы: универсальность и исключительность // Соро-совский образовательный журнал. 1996. № 8. С. 93-102.

222. Вараксин А.Н. О форме кулоновского потенциала, используемого при моделировании на ЭВМ дефектов в ионных кристаллах методом молекулярной статики // ФТТ. 1989. Т. 31. № 2. С. 250-251.

223. Дедков Г.В. Межатомные потенциалы взаимодействия в радиационной физики // Успехи физических наук. 1995. Т. 165. № 8. С. 919-953.

224. Мелькер А.И. Моделирование эксперимента. М.: Знание. 1991. 64 с.

225. Плужникова Т.Н., Чиванов А.В., Федоров В.А. Оценка сил взаимодействия мозаично-заряженных плоскостей в зависимости от их относительного // Вестник Тамбовского государственного университета. 2003. Т. 8. Вып. 2. С. 251-253.

226. Feodorov V.A., Plushnikova T.N., Tyalin Yu.I., Chivanov A.V., Chemerkina M.V. Analitical estimation of interaction forces of tessellated charged planes depending on their relative arrangement// Proceeding of SPIE. 2003. Vol. 5400. P. 258-260.