Поверхностная проводимость

а) высокая поверхностная прочность для передач, работающих всухую, и высокая усталостная (контактная) прочность для передач, работающих в масле, высокая износостойкость и хорошие противозадирные свойства; б) высокий коэффициент трения для уменьшения усилий прижатия; в) высокий модуль упругости, что способствует уменьшению упругого скольжения и снижению потерь на трение.

Материалы. Основные требования, предъявляемые к материалам тел качения: а) высокая износостойкость и поверхностная прочность; б) высокий коэффициент трения во избежание больших сил прижатия; в) достаточно высокий модуль упругости во избежание повышенных потерь на трение, связанных с размерами площадки контакта.

58. Костецкий Б.И., Носовский И.Г., Караулов А.К. и др. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев: Техника, 1976. 296с.

Допускаемые напряжения. Напряжения, возникающие в зубьях, изменяются циклически, поэтому поверхностная прочность (износостойкость) зубьев колес определяется контактной выносливостью материала, которая зависит от твердости рабочих поверхностей зубьев, числа циклов нагружения, чистоты поверхности и смазки.

при внутреннем зацеплении центры кривизны соприкасающихся эвольвент расположены по одну сторону от точки касания зубьев и вогнутый профиль одного зуба касается выпуклого профиля другого (см. рис. 40). Поэтому их контактная (поверхностная) прочность выше.

Недостаточная объемная прочность деталей механизма чаще всего проявляется сразу, т. е. приводит к явному отказу в работе, в то время как недостаточная их поверхностная прочность большей частью является причиной скрытых отказов, т. е. причиной постепенной потери работоспособности. Например, появление выкрашивания поверхностей в шарикоподшипниках и зубчатых передачах ведет к увеличению потерь на трение, динамических нагрузок, нагрева и повышению износа.

141. Поверхностная прочность материалов при трении. Под общ. ред. Б. И. Костецкого. Киев, «Техника», 1976. 292 с.

168. Костецкий Б. И., Носовский И. Г., Караулов А. К. и др. Поверхностная прочность материалов при трении.— Киев: Технша, 1976.— 296 с.

:ные частицы в присутствии жидкости неоднородна. Природа изнашивания зависит в первую очередь от удельной энергии удара. Однако удельную'энергию удара можно увеличить до таких значений, при которых поверхностная прочность металла будет недостаточной и одновременно с абразивным изнашиванием в зоне соударения будут возникать трещины, развитие которых приводит к выкрашиванию значительных объемов металла или полному разрушению образца. Следовательно, при высоких значениях энергии удара по абразиву в зоне контакта начинается качественно новый процесс — малоцикловре усталостное разрушение. Скорость изнашивания при высоких энергиях уменьшается.

26. Костецкий Б. И. и др. Поверхностная прочность материалов-при трении. Киев: Техшка, 1976. 291 с.

С увеличением g растет толщина зуба у основания и увеличивается сопротивление его изгибу, растут диаметры D; и De, и профиль зуба переходит на участки эвольвенты, более удаленные от окружности г0, что приводит к увеличению радиусов кривизны профиля зубьев (фиг. 7). Благодаря этому увеличивается поверхностная прочность зубьев. Вместе с тем с увеличением ширина St, площадки зуба на окружности выступов уменьшается и может стать меньше допустимой, принимаемой обычно равной (0,3-=-0,4) ms.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ — совокупность явлений, связанных с особыми св-вами поверхностных слоев на границах между соприкасающимися телами. П. я. обусловлены наличием поверхностной энергии, особенностями состава и структуры поверхностных слоев. Осн. П. я. связаны с уменьшением поверхностной энергии. К П. я. относятся: поверхностное натяжение, смачивание, адгезия, когезия, трение, адсорбция, возникновение скачков потенциала и образование двойных слоев ионов на поверхностях раздела -фаз, поверхностная проводимость и поверхностная рекомбинация электронов и дырок в ПП и т. д. П. я. играют осн. роль в высокодисперсных (коллоидных) системах, при росте кристаллов, в капиллярных явлениях, почвообразовании, выветривании, размывании и эрозии горных пород, при испарении и конденсации, образовании осадков и т. д. П. я. имеют большое значение в технологии строит, материалов, в металлургии и обработке металлов, в процессах трения, износа, тонкого измельчения, крашения, флотации, смазки и мн. др.

Исследования поверхностной электропроводности стекол, предварительно очищенных от загрязнений обработки горячим раствором NaOH с последующей промывкой дистиллятом, показали, что во влажной ненасыщенной атмосфере удельная поверхностная проводимость составляет 10~8-10~1<} Ом'1.

Согласно Фрипиату и др. i[31], пленка воды, адсорбированной порошкообразным стеклом, неподвижна в пределах мономолекулярного слоя. Так как электрическая проводимость этого слоя мала, то полагают, что носителями заряда являются протоны. Очевидно, в таком небольшом по толщине ,слое вода прочно удерживается катионами металлов и поверхностная диффузионная подвижность ее меньше, чем на двуокиси кремния, содержащей то же количество адсорбированной воды. В слоях, толщина которых больше, чем мономолекулярный слой, поверхностная проводимость стекла значительно возрастает и в переносе заряда участвуют также катионы. Результаты исследований стеклянных волокон [37] свидетельствуют о высокой поверхностной проводимости стекловолокна, которая после промывки волокна водой падает до уровня, сравнимого с проводимостью кварцевого волокна.

§ 8.11. ПОВЕРХНОСТНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ

На рис. 8.32 показана зависимость поверхностной проводимости «-полупроводника от изгиба зон Ys — — rps/kT, обусловленного зарядом на поверхности. При нулевом изгибе зон коцентрация электронов в поверхностном слое равна концентрации в объеме и поверхностная проводимость практически не отличается от объемной. При отрицательном заряжении поверхности происходит обеднение поверхностного слоя электронами (рис. 8.31, а) и проводимость его уменьшается, достигая минимального значения, когда середина запрещенной зоны на поверхности Е; устанавливается на высоте уровня Ферми (рис. 8.31, б), так как в этом случае концентрация электронов в поверхностном слое становится минимальной и равной концентрации их в собственном полупроводнике (п = р = nt). При

При положительном заряде поверхности /г-полупроводника происходит обогащение поверхностного слоя электронами, причем тем большее, чем сильнее изгиб зон -ф8 (рис. . ' 8.31, в)." Поэтому с увеличением изгиба зон поверхностная проводимость увеличивается.

§ 8.11. Поверхностная проводимость................ 247

Известно, что поверхностная проводимость многих неорганических диэлектриков и полупроводников является функцией относительной влажности воздуха или, другими словами, толщины адсорбированного слоя влаги [56]. Например, не только поверхностная проводимость, но и удельная проводимость воды на свежеобразованном слое слюды зависит от толщины адсорбированной пленки влаги [54, с. 105].

Поверхностная проводимость кварца в воздухе влажностью 20—30% (где, согласно БЭТ, формируется молекулярный слой воды) резко возрастает. Это указывает на то, что вода, адсорбированная в ленгмюровской области, обладает электрическими свойствами, отличными от воды, находящейся в полимолекулярных слоях. Предполагается, что при формировании мономолекулярного слоя (и последующих одного-двух) происходит диссоциация воды. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на границе раздела не будет завершено формирование двойного электрического слоя.

в вакууме (10 8 ммрт. ст.) при изменении темп-ры от —183° до 300° соответственно колеблется от 10~5 до 1 ом~1-см.~1. Поверхностная проводимость (при 25°) 1,5-10~4 ом~'• см~2.Диэлектрич. проницаемость:тонкодисперсного порошка (0,085—0,845 мк) в диапазоне частот 0,1—10 мгц — 10,4, при 25 мгц—9,8; кристаллов игольчатого габитуса в интервале частотОД —10 мгц—40. Монокристалл Ц. обладает слабыми пьезоэлектрич. и детекторными, а также фотоэлектрич. св-вами. Последние проявляются как при постоянном, так и при импульсном освещении, возрастая по мере увеличения темп-ры и степени дисперсности вещества. При облучении светом с длиной волны 365 ммк наблюдается ярко-зеленое свечение. Темп-ра плавления искусственного Ц. 1975 ± 25°. Уд. теплоемкость (с- дж/г): при 0°—0,48; при 200°— 0,58, при 400°—0,615, при 800°—0,66, при 1200°—0,69. Теплопроводность (кал/см-• сек- °С)поликристаллич. агрегата (уд. вес 5,66): при 200°—0,0409, при 400°—0,0268, при 600°—0,0167, при 800°—0,01305. Относительно крупные скопления Ц. в природе встречаются редко. Поэтому в пром-сти почти исключительно используется синтетич. Ц., получаемый из металлич. цинка и ряда его солей.

Важную группу составляют электрические поверхностные явления: поверхностная проводимость, поверхностный электрический потенциал, электронная эмиссия и др. Все они связаны с образованием на межфазной границе двойного электрического слоя в результате эмиссии электронов или специфической эмиссии ионов, а также ориентации диполей в поле поверхностных сил.