Особенности роста и прочностные свойства усов некоторых неметаллических материалов
Наиболее значительное свойство этих трещин заключается в том, что имеется соответствие между ними и прочностными свойствами стекла. Волокна с поверхностными трещинами относительно слабые, в то время как волокна без трещин могут выдерживать большую деформацию, порядка 3%, до разрушения.
Такая деформация соответствует разрушающему напряжению около 300,000 фтдм2, которое приближается к теоретической прочности натриевого стекла (около 1,000,000 фт1дм2).
Подобным образом Морлей и др. (1961 г.) показали, что можно получить волокна кремнезема с напряжением разрушения около 1,800,000 фтдм2, и это должно являться почти полной теоретической прочностью (2500,000 фтдм2).
Эти результаты прочно поддерживают точку зрения, что прочность стекла в очень большой степени зависит от поверхностных трещин, хотя не исключены и другие факторы. Вообще, чем тоньше волокно, тем менее вероятно, что могут возникнуть значительные трещины, так что эффект размера, наблюдавшийся Гриффитом, вероятно, обусловлен присутствием ослабляющих трещин на более толстых волокнах.
Два наблюдения поддерживают это общее заключение. В тщательно контролируемых условиях возможно получение прутков диаметром — 1 мм (1000 мк), которые обладают замечательной прочностью (Парратт, частное сообщение).
Кроме того, если обычные стеклянные прутки протравить в химическом растворителе и удалить поверхностные слои, прочность значительно увеличивается (Грин, 1956 г.). Подобные наблюдения при изучении ударной прочности стекла были сделаны Фильдом (1961 г.). Это описано в гл. XXIII. Гордон и его коллеги изучали рост некоторых неметаллических твердых материалов из растворов, когда образуются длинные иглообразные кристаллы (Гордон, 1957 г.). Среди исследуемых веществ были: гидрохинон, хинон, ресорсинол, сульфат магния, цинка и никеля.
