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J-GLOBAL ID：201202259747137871   整理番号：12A0717628

弾塑性材料内部の昇華による球状気泡核生成の熱力学および動力学

Thermodynamics and kinetics of nucleation of a spherical gas bubble inside an elastoplastic material due to sublimation

著者 (2件)： LEVITAS Valery I. (Iowa State Univ., Departments of Aerospace Engineering, Mechanical Engineering, and Material Sci. and Engineering ...) ,  ALTUKHOVA Nataliya (Iowa State Univ., Departments of Aerospace Engineering, Ames, IA 50011, USA)
資料名： International Journal of Plasticity  (International Journal of Plasticity)
巻： 34  ページ： 12-40  発行年： 2012年07月 
JST資料番号： D0468C  ISSN： 0749-6419  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Levitas(2012)によって開発された弾塑性材料内部での昇華に対する一般熱力学的および動力学的アプローチを無限弾塑性球内部の気泡核生成問題に適用する。球形のボイド形成に関する機械的問題の大ひずみ解を,内圧および表面張力のケースに対して一般化する。固定質量の核の均一変態による核生成および連続的な界面伝播による核生成を詳細に検討する。両方の経路に対して,熱力学的駆動力と活性化エネルギーの陽な式を導出する。動力学的核生成クライテリアを使用して,引張の昇華圧と温度との間の動力学的関係を導出する。両方の変態経路に対して,動力学的な温度-応力曲線上に3つの異なる領域が存在する。応力が小さいと,球の弾性変形が生じ,両方の経路に対する結果は一致する。応力が大きいと,核の大きさは固体と気体とをまだ区別できる最小半径に等しく,応力が中間であると,核の大きさが臨界核半径に等しくなり活性化エネルギーが最大になる。塑性的な膨張を伴うすべてのケースに対しては,均一変態による核生成が,応力が小さいと起こりそうであり,応力が大きいとかなり起こりそうである。しかし,このような均一変態核は成長することはできない。成長を引き起こすためには温度または引張の圧力を(界面伝播による核生成に対するそれよりはかなり下の値に)わずかに増加させる必要がある。ある臨界温度θ_in以下では,固体-気体変態のために核は成長できないが,核は機械的安定性の喪失により風船のように膨張する。著者らの知る限り,これは機械的不安定性により亜臨界核が超臨界核へ変態する唯一知られている例である。蒸発に対しても熱力学および動力学を考慮し,同様の機械的不安定性を見いだしている。また,均一変態核は,縮小し始めるが,完全に消失するわけではない。すなわち,均一変態核は臨界核よりむしろ準安定な核であることを意味する。これらの結果のすべては,弾性材料の核生成には対応していない。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *材料 ,  *昇華 ,  *気泡 ,  *核形成 ,  熱力学 ,  界面張力 ,  弾性変形 ,  応力 ,  活性化エネルギー ,  膨張 ,  塑性 ,  臨界温度 ,  球状 ,  内圧 ,  外圧 ,  不安定性 ,  速度論 ,  蒸発 ,  気泡成長
準シソーラス用語： 固気転移 ,  *弾塑性材料

分類 (2件)： 相転移・臨界現象一般  (BL04010V) ,  化学熱力学(純物質)一般  (CB02021G)

タイトルに関連する用語 (7件)： 弾塑性材料 ,  昇華 ,  球状 ,  気泡 ,  核生成 ,  熱力学 ,  動力学