ווען אַ באַנדינג שלאָס פיילז, אונדזער ערשטער סטעפּס טיפּיקלי אַרייַנציען אַסעסינג צי די קלעפּיק שטאַרקייַט איז טויגן, די ייבערפלאַך באַהאַנדלונג איז געהעריק, די ימפּרעגניישאַן איז גענוג און די מאַטעריאַלס האָבן נישט עלטער.
אָבער, אין פאַקטיש ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז, זיכער פייליערז טאָן ניט אָנהייבן בלויז ביי קאַמישאַנינג; אלא, פּאָטענציעל ריסקס זענען שוין פאָרשטעלן אַמאָל די קלעפּיק איז גאָר געהיילט.
דעם פּאָטענציעל ריזיקירן איז די בייַזייַן פון ריזידזשואַל ינערלעך דרוק.
עס איז ומזעיק און שווער צו מעסטן פּונקט גלייַך, אָבער נישט מיסטיש אין נאַטור. סימפּלי שטעלן, קלעפּיק אַנדערגאָוז שרינגקידזש בעשאַס קיורינג און קאָאָלינג; אויב די אַרומיק סאַבסטרייט ריסטריקץ זייַן פריי דיפאָרמיישאַן, די ונשרינקאַבלע חלק ווערט ריזידזשואַל דרוק אין די קלעפּיק שיכטע.
הייַנט, איך וועט פירן איר אַלע אין ונ דורך פֿאַרשטיין דעם באַגריף.
0 1 פארוואס לערנען עס?
די כאַזערדז פון ינערלעך דרוק זענען פון אַ "ענערגיע -סטאָרידזש" נאַטור.
נאָך קיורינג, די קלעפּיק שיכטע סטאָרז אַ טייל פון גומע שפּאַנונג ענערגיע. דעם ענערגיע סערוועס ווי די אַנדערלייינג דרייווינג קראַפט פֿאַר סאַבסאַקוואַנט ינטערפאַסיאַל דעלאַמינאַטיאָן, מיקראָקראַק פּראַפּאַגיישאַן און וואָרפּינג דיפאָרמיישאַן.
נעמען צובינד דעלאַמינאַטיאָן און דעלאַמינאַטיאָן ווי ביישפילן: ינערלעך סטרעסאַז אַקיומיאַלייט אויף שפּיץ פון די אַפּעריישאַנאַל מאַסע, קאָזינג די פאַקטיש צובינד דרוק צו פיל יקסיד די פּלאַן- קאַלקיאַלייטיד ראַנג ווערט. אין אנדערע ווערטער, אפילו איידער די קלעפּיק שיכטע הייבט פאָרמאַל דינסט, די צובינד איז שוין אונטערטעניק צו יבעריק פּרע- שפּאַנונג.
אן אנדער ביישפּיל איז די אַקיעראַסי דריפט, וואָס פּראָוועס דער הויפּט דעטראַמענאַל צו פּינטלעכקייַט אַסעמבליז אַזאַ ווי ראָובאַץ, מאָטאָרס און אָפּטיש קאַמפּאָונאַנץ.
די שטעלע פון די מאַגנעטיק האַרץ אין די מאָטאָר, די אַליינמאַנט פון אָפּטיש קאַמפּאָונאַנץ, און די דימענשאַנז פון סטראַקטשעראַל פּאַרץ קען אַלע אַנדערגאָו לאַנג-טערמין דריפט רעכט צו גראַדזשואַל מעלדונג פון ינערלעך סטרעסאַז. אויב קאַמפּאָונאַנץ זענען טכילעס געהאָרכיק בעשאַס פֿאַרזאַמלונג אָבער ויסשטעלונג דיווייישאַנז נאָך הונדערטער פון שעה פון אָפּעראַציע, אַזאַ ישוז אָפט סטעם פון דעם בייַזייַן פון ינערלעך סטרעסאַז.
אין דערצו, די מידקייַט לעבן איז רידוסט. אינערלעכער דרוק רעפּראַזענץ אַ לאַנג-טערמין דורכשניטלעך דרוק מדרגה וואָס קאַלעקטיוולי לאָווערס די מידקייַט לעבן ויסבייג. די קאָמבינאַציע פון טעמפּעראַטור סייקלינג, הומידיטי און ווייבריישאַן אָפט פירט צו סיטואַטיאָנס ווו פּראָדוקטן פאָרן ערשט טעסטינג אָבער דורכפאַל בעשאַס מאַסע פּראָדוקציע.
דעריבער, ינערלעך דרוק איז נישט אַ צווייטיק אַרויסגעבן אָבער גאַנץ די פונדאַמענטאַל פּרירעקוואַזאַט פֿאַר באַנדינג רילייאַבילאַטי. עס דיטערמאַנז ניט בלויז צי אַדכיזשאַן קענען פּאַסירן, אָבער אויך ווי לאַנג די בונד בלייבט סטאַביל דערנאָכדעם.
0 2 וואו קומט אינערלעכער דרוק?
צו פֿאַרשטיין ינערלעך דרוק, איינער מוזן ערשטער באַגרייַפן זייַן אָנהייב.
די ינערלעך דרוק בעשאַס קלעפּיק קיורינג פאַנדאַמענטאַלי ערייזאַז פון צוויי טייפּס פון סטריינז וואָס ויסשטעלונג אַ טענדענץ צו קאָנטראַקט אָבער קענען נישט אַקשלי טאָן דאָס.
דער ערשטער קאַטעגאָריע איז קיורינג שרינגקידזש, אויך באקאנט ווי כעמישער שרינגקידזש.
אין פליסיק מאַנאַמערז, מאַלאַקיולז האַלטן קאָנטאַקט דורך וואן דער וואַאַלס פאָרסעס (שוואַך ינטעראַקשאַנז). צווישן די אטאמען פון די צוויי מאלעקולן זענען נישטא קיין כעמישע פארבינדונגען; זיי עקסיסטירן פשוט אין נאָענט נאָענטקייט, מיט אַ טיפּיש דיסטאַנסע פון בעערעך 0.3-0.4 נם (וואָס רעפּראַזענץ די סאַכאַקל פון די וואַן דער וואַאַלס ראַדיוס פון ביידע מאַלאַקיולז).
בעשאַס די פּאָלימעראַזיישאַן אָפּרוף, קאָוואַלענט קייטן זענען געשאפן צווישן מאַנאַמערז. גענומען די מערסט פּראָסט C – C איין בונד ווי אַ ביישפּיל, די בונד לענג איז בעערעך 0.154 נם. דאָס מיינט אַז צוויי מאַלאַקיולז ערידזשנאַלי אפגעשיידט דורך אַ פרייַ דיסטאַנסע פון וועגן 0.35 נם זענען איצט פאָרסאַבלי געבראכט צוזאַמען דורך אַ קאָוואַלענט בונד מיט אַ לענג פון בעערעך 0.15 נם - ריזאַלטינג אין אַ רעדוקציע פון די ינטערמאָלעקולאַר דיסטאַנסע מיט מער ווי האַלב. (פיגורע)
אין די מאַקראָסקאָפּיק מדרגה, די סיימאַלטייניאַס צונויפצי פון טריליאַנז פון אַזאַ מאָלעקולאַר פּערז מאַנאַפעסט זיך ווי באַנד רעדוקציע. דאָס איז אַ גשמיות קאַנסאַקוואַנס וואָס קענען ניט זיין גאָר אַוווידיד אין קיין אַדישאַן פּאָלימעריזיישאַן אָפּרוף.
די רגע קאַטעגאָריע איז טערמאַל מיסמאַטש דרוק.
פילע אַדכיסיווז דאַרפן באַהיצונג צו היילן. נאָך קיורינג, ווען קולד פון הויך טעמפּעראַטור צו צימער טעמפּעראַטור, די טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנץ פון די קלעפּיק און סאַבסטרייט אַנדערש.
די טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט פון די קלעפּיק איז טיפּיקלי באטייטיק העכער ווי אַז פון באַזע מאַטעריאַלס אַזאַ ווי מעטאַלס, מאַגנאַץ און סעראַמיקס. בעשאַס קאָאָלינג, די קלעפּיק טענדז צו קאָנטראַקט ווייַטער, אָבער די באַזע מאַטעריאַל פּריווענץ זייַן פריי צונויפצי, דערמיט ריסטריינינג די קלעפּיק שיכטע און ינדוסינג ריזידזשואַל ינערלעך דרוק.
די מערסט קריטיש באַגריף דאָ איז די געל פונט.
איידער די געל פונט, די קלעפּיק בלייבט פליסיק און קענען לויפן. בעשאַס דעם בינע, אפילו אויב צונויפצי אַקערז, דער מאַטעריאַל קענען דיסאַפּייט אַזאַ דיפאָרמיישאַן דורך לויפן, ריאָרגאַנאַזיישאַן און פילונג, דערמיט מינאַמייזינג די אַקיומיאַליישאַן פון ינערלעך דרוק.
נאָך די געל פונט, די סיטואַציע ענדערונגען. א דריי-דימענשאַנאַל נעץ הייבט זיך אן צו פארמירן אין דעם קלעפּיק, און דער מאַטעריאַל גייט ביסלעכווייז איבער פון אַ פליסיק צו אַ האַרט שטאַט. אין דעם בינע, די קלעפּיק שיכטע אַקווייערז מאַסע - שייַכעס קאַפּאַציטעט און סטאַרץ צו "געדענקען" סאַבסאַקוואַנט שרינגקידזש און דיפאָרמיישאַן געשעענישן.
אין אנדערע ווערטער, דער טייל פון צונויפצי וואָס איז געשעעניש נאָך די געל פונט איז טאַקע פּראָנע צו דזשענערייטינג ינערלעך דרוק.
מיט דער צייט פארגרעסערט זיך דער מאטעריאל ווייטער, און זיין טג גייט כסדר העכער. ווען די טג יקסידז די קראַנט אַפּערייטינג טעמפּעראַטור, די קלעפּיק שיכטע טראַנזישאַנז פון אַ גומע שטאַט צו אַ גלאַסי שטאַט.
ווען קומט די גלאז שטאַט, די מאָדולוס פון די קלעפּיק שיכטע ינקריסיז ראַפּאַדלי, מאכן קייט אָפּשניט באַוועגונג מער שווער; דעריבער, אַ טייל פון די דרוק וואָס קען פריער זיין באפרייט ווערט אפילו שווער צו באַפרייַען.
דעריבער, ינערלעך דרוק קענען זיין פשוט פארשטאנען ווי:
איידער די געל פונט: צונויפצי קענען פּאַסירן אָן גרינג ינדוסינג דרוק.
נאָך די געל פונט: די געל שיכטע הייבט צו פאָרעם אַ נעץ, און סאַבסאַקוואַנט שרינגקידזש איז פּריווענטיד.
נאָך וויטריפיקאַטיאָן: דער מאַטעריאַל ווערט שטרענג, מיט זייַן מאָלעקולאַר קייטן ימאָובאַלייזד, מאכן דרוק מעלדונג מער שווער.
ווי מיר אַלע וויסן:
דרוק=מאָדולע × שפּאַנונג
לעצט ינערלעך דרוק ≈ עפעקטיוו מאָדולוס × (פּאָסטן-געלאַטיאָן קיורינג שרינגקידזש + טערמאַל מיסמאַטטש דיפאָרמיישאַן) - אָפּרו מעלדונג
היץ מיסמאַטש דיפאָרמיישאַן קענען זיין פשוט פארשטאנען ווי:
טערמאַל מיסמאַטש דיפאָרמיישאַן ≈ (טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט פון די קלעפּיק − טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט פון די סאַבסטרייט) × עפעקטיוו טעמפּעראַטור חילוק
בלויז די צונויפצי און טערמאַל מיסמאַטש וואָס פאַלן נאָך די געל פונט, געמערט מיט די קאַנטיניואַסלי ינקריסינג מאָדולע, מינוס די חלק באפרייט דורך אָפּרו בעשאַס דעם פּראָצעס, קאַנסטאַטוץ די לעצט נעץ ינערלעך דרוק.
דאָס איז אויך די סיבה וואָס ינערלעך דרוק איז שווער צו לערנען: עס טוט נישט אויפשטיין פּלוצלינג אין אַ איין רעגע, אָבער אַקיומיאַלייץ ביסלעכווייַז בעשאַס די קיורינג און קאָאָלינג פּראַסעסאַז. איבער דעם פּראָצעס, שרינגקידזש, טעמפּעראַטור, מאָדולוס און די פיייקייט פון דעם מאַטעריאַל צו באַפרייַען דרוק אַלע אַנדערגאָו קעסיידערדיק ענדערונגען.
03 ווי צו קעראַקטערייז: ערשטער מעסטן די "רעזולטאט," און מעסטן די "גורם."
עס איז איצט וויידלי דערקענט אַז ינערלעך דרוק טוט נישט אויפשטיין פּלוצלינג אין אַ איין רעגע, אָבער גאַנץ אַקיומיאַלייץ ביסלעכווייַז בעשאַס די קיורינג און קאָאָלינג פּראַסעסאַז.
יעדער פּאַראַמעטער דאָ איז קעסיידער טשאַנגינג: די צונויפצי קורס, טעמפּעראַטור, מאָדולוס און אפילו די פיייקייט פון דעם מאַטעריאַל צו באַפרייַען דרוק אַלע בייַטן.
דעריבער, די כאַראַקטעריזיישאַן פון ינערלעך דרוק קענען נישט פאַרלאָזנ בלויז אויף אַ איין נומעריקאַל ווערט; עס מוזן סיימאַלטייניאַסלי אַדרעס צוויי פראגעס:
ערשטער, וואָס סומע פון דרוק אָדער דיפאָרמיישאַן בלייבט אין די סוף?
צווייטנס, ווי זענען די סטרעסיז געשאפן בעשאַס די קיורינג פּראָצעס?
ווען עס קומט צו טעסטינג מעטהאָדס, זיי קענען בכלל זיין צעטיילט אין צוויי קאַטעגאָריעס.
איין קאַטעגאָריע ינוואַלווז דירעקט מעזשערמאַנט פון דרוק אָדער דיפאָרמיישאַן רעזולטאַטן, בשעת די אנדערע מיטלען מאַטעריאַל ינטרינסיק פּאַראַמעטערס צו פאַרלייגן מאָדעלס.
קאַטעגאָריע 1: דירעקט מעזשערמאַנט פון דרוק אָדער דיפאָרמיישאַן רעזולטאַטן
דער צוגאַנג פאָוקיסיז אויף דיטערמאַנינג די מאָס פון דיפאָרמיישאַן אָדער ריזידזשואַל דרוק ינדוסט אין די סטרוקטור נאָך די קלעפּיק איז געהיילט.
די מערסט קלאַסיש אופֿן איז די קאַנטילעווער שטראַל אָדער ביימאַטעריאַל שטראַל בענדינג צוגאַנג. קלעפּיק איז געווענדט צו דין מעטאַל שיץ, סיליציום ווייפערז אָדער אנדערע סאַבסטרייט מאַטעריאַלס; בעשאַס קיורינג, קלעפּיק שרינגקידזש ז די סאַבסטרייט צו בייגן. דורך מעסטן קערוואַטשער אין פאַקטיש צייט און ניצן אַ מעטאָד ענלעך צו סטאָניי ס יקווייזשאַן, די דורכשניטלעך דרוק אין די קלעפּיק שיכטע קענען זיין קאַלקיאַלייטיד. דער צוגאַנג אָפפערס די אַדוואַנטידזשיז פון זיין ינטואַטיוו און געזונט - געגרינדעט, וואָס ינייבאַלז די וויזשוואַלאַזיישאַן פון קורוועס וואָס דיפּיקטינג ווי דרוק וועריז מיט היילונג צייט.
עס איז אויך די פיברע בראַגג גראַטינג (FBG) טעכניק. דורך עמבעדדינג אָפּטיש פייבערז אין אַ געל שיכטע, שפּאַנונג אין די געל קענען זיין געמאסטן אין פאַקטיש צייט. דער אופֿן גיט אַ מער פּינטלעך אָפּשפּיגלונג פון די ינערלעך שטאַט פון די געל קאַמפּערד מיט די מעזשערמאַנץ פון ייבערפלאַך דיפאָרמיישאַן אַליין, כאָטש עס ינטיילז העכער קאָס און אַ גרעסערע אַפּעריישאַנאַל קאַמפּלעקסיטי.
היילן שפּאַנונג מאָניטאָרינג אין קאַמפּאַזאַט לאַמאַנייץ ניצן אַ פונאנדערגעטיילט אָפּטיש סענסער (בילד מקור)
פֿאַר טראַנספּעראַנט אַדכיסיווז, פאָטאָעלאַסטיסיטי אָדער ביירעפרינגאַנס מעטהאָדס קענען אויך זיין געוויינט צו אָבסערווירן דרוק פאַרשפּרייטונג דורך דרוק-ינדוסט ביירעפרינגענסע.
אין דערצו, מעטהאָדס אַזאַ ווי דרילינג, האַרץ מוסטערונג, X-Ray דיפראַקשאַן (XRD), נעוטראָן צעוואָרפן, און ראַמאַן יבעררוק אַנאַליסיס קענען אויך זיין געוויינט אונטער ספּעציפיש טנאָים פֿאַר מעסטן ריזידזשואַל דרוק אָדער ומדירעקט שפּאַנונג.