6.6. Линейные и нелинейные системы

При трении в режиме граничной смазки создаются условия, которые диктуют системе поверхностного слоя линейный режим изменений — это линейное возрастание плотности дислокаций. Подобное состояние достаточно близко к равновесному, обладает устойчивостью и в сильной степени неупорядочено. В этом режиме имеется симметрия относительно обращения времени, и в устойчивом состоянии скорость производства энтропии минимальна. Поэтому спонтанные флуктуации не могут привести к эволюции системы в сторону повышения устойчивости и упорядоченности.

Иная ситуация возникает, когда отклонение от равновесия велико и не описывается линейным законом. Вынужденное отклонение от равновесия при избирательном переносе осуществляется путем создания некоторой концентрации атомов (дислокаций), которая благодаря изменившемуся химпотенциалу пленки вызывает ее избирательное растворение и понижает уровень энтропии. В результате неравновесные концентрации вакансий и дислокаций изменяются во времени по периодическому закону вокруг постоянного значения и возникает пространственно-временная структура "вакансионно-дислокационных волн". Эта нелинейная структура сохраняется все время, пока имеет место деформирование пленки и ее избирательное растворение. В основе этой структуры лежит кинетический фазовый переход от консервативного движения дислокаций к их неконсервативному переползанию к поверхности в условиях высокого насыщения вакансиями [52].

6.7. Переползание дислокаций

При граничном трении в поверхностном слое деталей постепенно происходит накапливание дислокаций, которые в дальнейшем объединяются, образуют трещины и в результате происходит изнашивание поверхности. Наличие на поверхности окисных пленок, отсутствие растворения поверхностного слоя способствуют накоплению дислокаций и это увеличивает конфигурационную энтропию.