Наносекундная Динамика Разрушения Поверхностного Слоя Гетерогенного Нанокристаллического Тела (Песчаника) При Трении

Abstract

Обнаружено, что при трении гетерогенного материала -песчаника -возникает триболюминесценция. Она соответствует свечению свободных радикалов ≡Si−O и ионов Fe 3+ . Эти радикалы и ионы образуются при разрывах SiOSi связей в нанокристаллах кварца и полевого шпата, входящих в состав песчаника. Временная зависимость TL представляет собой набор вспышек, длительность каждой из них составляет несколько ns. Предполагается, что вспышки соответствуют трещинам. Оценена величина раскрытия трещин -∼ 180 nm. Распределение трещин по размерам экспоненциальное.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 16-05-00137).

Изменение Строения Поверхности Гетерогенного Тела (Диорита) При Трении

“…Установка для трения описана в [11,12]. Она состоит из вращающегося диска (диаметр -83 mm, толщина -13 mm) и прижатого к нему стержня (длина 45 mm, диаметр 9.5 mm).…”

“…Свободные радикалы весьма ак-тивны и инициируют химические реакции, которые при-водят к изменению химического строения породы в зоне трения. Чтобы проверить это предположение в [11,12] использовали метод триболюминесценции. Образцами для исследований являлись рифейский песчаник и квар-цевый диорит.…”

Динамика Разрушения Гетерогенного Тела (Диорита) При Трении

“…Для исследования динамики трения использована установка, описанная в [11]. Она состоит из вра-щающегося диска (диаметр -83 mm, толщина -13 mm) и прижатого к нему стержня (длина 45 mm, диаметр 9.5 mm).…”

“…Экспериментальные исследо-вания строения природных поверхностей горных пород, образующихся после скольжения, было начато в рабо-тах [3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Используя методы инфракрасной, раманов-ской и фотолюминесцентной (PL) спектроскопии, авто-ры установили, что химическое строение поверхностных слоев горных пород после скольжения отлично от стро-ения их объема.…”

“…Было предположено, что эти изменения вызваны разрушением пород под действием нормальных и касательных напряжений при трении. Чтобы проверить это предположение в [11] использовали метод триболю-минесценции (TL). Образцом для исследований являлся рифейский (т. е. образовавшийся от 1650 до 650 млн лет тому назад) песчаник (RS).…”