Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 100

Внутренний адсорбционный эффект вызывается адсорбцией поверхностно-активных веществ на внутренних поверхностях раздела —

зародышевых микротрещинах разрушения, возникающих в процессе деформации твердого тела. Этот эффект заключается в адсорбции атомов поверхностно-активных веществ на поверхностях микротрещин при деформации разрушения и облегчения их развития в результате снижения работы образования новой поверхности.

Отличительной особенностью эффекта Ребиндера является то, что он проявляется только при совместном

действии среды и определенного напряженного состояния. Речь идет об обратимом участии среды. Это принципиально отличает эффект Ребин- дера от химических или электрохимических процессов, коррозии или растворения твердого тела в окружающей среде. Эффект может быть вызван не только адсорбцией, но и воздействием жидкости.

Наиболее сильно эффект Ребиндера проявляется в условиях образования новых поверхностей (in Statu nascenti), а также при наличии в твердом теле дефектов (в частности, границ зерен).

Поскольку адсорбция поверхностно-активных веществ уменьшает поверхностную энергию Un, то можно проследить, как это отразится на уменьшении прочности твердого тела CF0

В случае хрупкого разрушения может выполняться соотношение Гриффитса

где E — модуль упругости; С — размеры дефекта (трещины).

При наличии пластической деформации в уравнение входит работа пластической деформации — энергия искажения со в районе трещины:

Значение со может на несколько порядков превосходить истинное значение Ui. Однако со симбатна U и резко снижается при понижении Un. В этом и состоит природа охрупчивания твердого тела под влиянием по- верхностно-активной среды [10].

Эффект Ребиндера и его закономерности распространяются на полимерные материалы. Адсорбируемые поверхностно-активные молекулы, стремясь покрыть всю поверхность тела в зоне соприкасания с активной средой, проникают в ультрамикроскопические трещины, мигрируя по их стенкам со скоростями, значительно превосходящими скорость всасывания жидкости в зазор. Когда активные молекулы достигают мест, где ширина зазора равна размеру одной-двух молекул (рис. 2.9.), адсорбционный слой своим давлением стремится расклинить трещину для дальнейшего их продвижения. Давление на стенки трещины у ее вершины может доходить до 10 ГПа.