KÉMIAI KÖZLEMÉNYEK - A MTA KÉMIAI TUDOMÁNYOK OSZTÁLYÁNAK KÖZLEMÉNYEI 57. KÖTET (1982)
57. kötet / 1-2. sz. - Előadások - SZUMM, B. D., GORJUNOV, JU. V.: Rehbinder-effektus megnyilvánulása repedéseknek cinkben való képződése és növekedése kapcsán
2 SZUMM, GORJUNOV, REHBINDER-EFFEKTUS gálát tárgya: cink-egykristályok viselkedése higany és folyékony gallium jelenlétében. Ezekben a rendszerekben, ha a nyújtás sebessége elegendő, a Rehbinder-effektus nagy intenzitással nyilvánulhat meg [4, 12]. A kísérletek lényeges sajátossága az addigi kutatásokhoz képest, hogy a méréseket nagy, tökéletes egykristályokon végeztük, kb. 1 mm2-nyi felületre felvitt folyékony fém esetében; e felülettartományban hoztuk létre a felületi réteg jól „adagolható" szerkezeti hibahelyeit. így vált lehetségessé, hogy a Rehbinder-effektus mechanizmusának értelmezése szempontjából elvileg fontos kérdést, ti. az olvadék és a felületi réteg hibahelyeinek kölcsönhatását tanulmányozhassuk. Kísérleti módszer [13—15] A 99,999% tisztaságú, 5x5 mm2 négyzetkeresztmetszetű, 350 mm hosszúságú cinkegykristályokat zóna-olvasztással növesztettük. A (0001) bázislapon levő diszlokációk sűrűsége 104 cm 2. A bázislap hajlásszöge a kristály tengelyéhez képest 90° és 60° között változott. A két oldallap indexe (1100) és párhuzamosak a báziscsúszással (1120). Ezeket a lapokat ,,B"-vel jelöltük, az egyszerű indexszel nem rendelkező kettőt pedig ,,A"-val. Az egykristályokat 65 — 70 mm hosszúságú mintákra szeleteltük fel. Az oldallapokat tükörsimaságúvá políroztuk forgó műanyag-koronggal 15%-os HNOg-mal történő maratás közben; ezt követően elektrokémiai úton tovább políroztak. Ezzel az előkészítéssel minimumra lehetett csökkenteni a felületi réteg hibahelyeinek szerepét. Az „adagolt" hibahelyeket a felületi rétegben az oldallapokon gyémánttűvel hozták létre. Bizonyos idő elteltével (3 perctől 7 napig) e „megsértett" helyekre vittük fel a higany-, illetve a galliumcseppeket (3 mg). Abból a célból, hogy a folyékony fém ne terüljön szét a lapon, a szúrás körül a fém felvitele előtt nitrolokkal lxl mm2 felületet képeztünk. A nedvesedés után bizonyos idő elteltével a mintákat önközpontosító szorító kapcsokkal felszerelt Polányi-féle készüléken megnyújtottuk (e- 25% min-1 deformációsebességgel), a megnyúlást és a terhelést automatikusan regisztráltuk. A higanyos kísérleteket szobahőmérsékleten végeztük, a galliummal ellenben 35 °C-on dolgoztunk, mivel olvadáspontja 29,7 °C. Meghatározott körülmények között (szúrásmélység, a folyékony fémnek a cinkkel való érintkezésétől a nyújtásig eltelt idő) az egykristályok ridegen törnek és a bázislap mentén hasadnak. A töréslap szerkezetét elektron-, valamint optikai mikroszkóppal vizsgáltuk és 1300-szoros nagyítást is alkalmaztunk. E módszerekkel mutattuk ki a repedés keletkezési helyét és növekedésének útját. A repedés növekedésének tanulmányozására az akusztikai szignálok regisztrációjának módszerét használtuk. Kémiai Közlemények 57. kötet 1901