Эквивалентные механические напряжения находим из отношения
σ
=
Δ
E
Δ
x
Δ
Nb
2
.
(6)
Здесь
b
—
вектор Бюргерса.
Предполагаем, что все структурные изменения связаны с движени-
ем дислокаций, тогда количество дислокаций
Δ
N
в единицу времени,
которые были подвергнуты действию электрического тока и участво-
вали в перестройке дислокационной структуры, определим из равен-
ства
Δ
N
Δ
t
=
Δ
P
P
0
.
(7)
Оценку количества дислокаций, испытавших движение под дей-
ствием электрического тока, проведем для никелевой фольги. Соглас-
но [5],
Е
упр
8
. . .
10
эВ;
Е
ядр
1
эВ;
Е
энтр
3
кТ в расчете на
атомную плоскость. Принимая
Е
упр
= 9
эВ;
Е
энтр
= 0
,
08
эВ, получаем
при
Δ
P
= 1
,
58
Дж/с количество дислокаций, пришедших в движение
под действием тока в единицу времени,
Δ
N
Δ
t
≈
9
,
8
∙
10
17
с
−
1
.
В целом энергия, выделяемая при обработке электропроводных ма-
териалов электрическим током высокой плотности, имеет форму теп-
ловой энергии, энергии механических деформаций, электромагнитной
энергии.
Механическая энергия, выделяемая при обработке проводников
электрическим током высокой плотности, может быть зарегистриро-
вана по увеличению интенсивности акустической эмиссии [2]. Также
в [6, 7] показано, что при протекании электрического тока наблюда-
ется ориентированная рекристаллизация металлов. Характер ориента-
ции зависит от типа кристаллической решетки исходного материала.
С вектором плотности тока совпадает кристаллографическое направ-
ление, обладающее минимальным электросопротивлением для кри-
сталла. Качественные оценки показывают, что для металлов с ОЦК-
решеткой электросопротивление минимально по кристаллографиче-
скому направлению (100), а для металлов с ГЦК-решеткой — по кри-
сталлографическому направлению (110). Например, при пропускании
тока
I
= 40
A через проволоку из поликристаллического никеля (ГЦК-
решетка) диаметром
d
= 1
,
5
∙
10
−
3
м и длиной
l
= 80
∙
10
−
3
м, за-
крепленную в охлаждаемых токопроводах, образуется монокристалл
с ориентацией грани (110) по оси.
Для подтверждения влияния тока высокой плотности на характе-
ристики структуры образцы исследованы на рентгеновском дифрак-
тометре “Дрон-1” с использованием излучения Fe
K
α
при длине
волны
λ
= 0
,
193735
нм. Проанализированы параметры характерной
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
61