И. И. Артемов, В. Д. Кревчик, Н. П. Симонов
КВАНТОВЫЙ МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ
В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ МЕТАЛЛА С ЦЕПОЧКОЙ
МИКРОТРЕЩИН В УСЛОВИЯХ КАВИТАЦИОННОГО
РЕЖИМА ЗВУКОКАПИЛЛЯРНОГО ЭФФЕКТА
Аннотация. <...> Предложен механизм образования нанокластеров в объеме микротрещины поверхностного слоя металла в условиях кавитационного режима
звукокапиллярного эффекта. <...> Основу механизма составляет представление об
электронном обмене между наночастицами посредством диссипативного туннелирования с последующим образованием диполей. <...> Показано, что эффективный модуль Юнга наноструктурированной части поверхностного слоя определяется соотношением между темпом туннельных переходов и частотой ультрозвуковой волны. <...> The basis of the mechanism is the concept of electronic exchange between nano-particles by means of dissipative tunneling with subsequent dipoles formation. <...> It is shown that the effective Young's modulus of a nanostructured part of the surface layer is determined by the ratio between the rate of
tunneling transitions and the frequency of ultrasonic waves. <...> Key words: nano particles, cavitation mode, acoustocapillary effect, dissipative tunneling, microcrack, nano-structured layer. <...> Введение
Теоретически исследован один из возможных механизмов образования
нанокластеров в объеме микротрещин (МТ) поверхностного слоя металла
в условиях кавитационного режима звукокапиллярного эффекта. <...> На первом этапе возникает кавитационное облачко в объеме смазывающе-охлаждающей
жидкости (СОЖ) с нанодобавками с последующим захлопыванием кавитационных пузырьков у оснований МТ и образованием кумулятивных струй. <...> Данная ситуация
повторяется с периодом ультразвуковой волны, в течение которого формируется кластер из НЧ в объеме МТ. <...> На этом этапе за счет температурной активации возникает процесс обмена электронами между НЧ посредством диссипативного туннелирования. <...> В результате происходит образование диполей и
включается механизм диполь-дипольного взаимодействия НЧ между собой и
с оборванными связями внутренней полости МТ за счет сил электростатического изображения, что приводит к образованию нанокластера <...>