– На сколько и при какой температуре изменяется масса пробы; – число ступеней, через которые идут превращения в материале; – знак изменения массы, т.Е. Ее уменьшение или увеличение.

Одним из недостатков термогравиметрического метода является сложность определения начала и конца процесса изменения массы, особенно в тех случаях, когда реакции, сопровождающиеся изменением массы образца, следуют одна за другой или перекрывают друг друга. Указанный недостаток устраняют, применяя метод графического дифференцирования термогравиметрической кривой, с помощью которого устанавливают изменение массы образца в равномерные проме-жутки времени между отдельными точками, расположенными по возможности ближе друг к другу.

Характер термических эффектов при некоторых химических и физических превращениях соответствует данным таблицы:

Вид процесса	Тепловой эффект (эффекты)
Физические превращения
Абсорбция, адсорбция Полиморфное превращение Десорбция, плавление Переход из аморфного в кристаллическое состояние (расстекловывание) Сублимация, испарение	+ +, – – + –
Химические превращения
Хемосорбция Дегидратация, разложение Окисление в среде газа Восстановление в среде газа Реакция в твердой фазе Реакция соединения и взаимодействия (обмена)	+ – + +, – +, – +

При графическом дифференцировании термогравиметрическую кривую разбивают на малые по размеру участки и устанавливают изменение массы на каждом участке (кривая а на рис. 1.22). Результаты такой обработки дают новый график (кривая б на рис. 1.22), где сохранена ось абсцисс, а по оси ординат отложены величины m/, т.е. представлены результаты численного дифференцирования.

Рис. 1.22. Графическое дифференцирование термогравиметрической кривой:

а – термогравиметрическая; б – дифференциальная от термогравиметрической;

1,4 – отметки соответственно начала и конца превращения; 2,3 – отметки, соответствующие температуре (времени) максимума превращения

Выполнение графического дифференцирования не всегда отличается точностью, в связи с этим в 1954 г. венгерскими специалистами был предложен метод инструментального определения производной кривой ТГ, который был назван деривативной термогравиметрией, в отечественной литературе его часто называют дифференциальным термогравиметрическим (ДТГ) (рис. 1.23).

Рис. 1.23. Деривативная установка Паулик и Эрдеи

Естественно, что максимум информации об исследуемом материале будет получен, если реализовать три рассмотренных метода термического анализа не в разных, а в одном аппарате. Такой аппарат комплексного термического анализа, посредством которого для одной пробы одновременно измеряют температуру (Т), изменение массы (ТГ), скорость изменения массы (ДТГ) и изменение энтальпии (ДТА), носит названиедериватографа. Схема дериватографа системы Ф. Паулик, И. Паулик и Л. Эрдеи, сконструированного фирмой МОМ в 1955 г., представлена на рис. 1.24.

Рис. 1.24. Принципиальная схема дериватографа:

1 – печь; 2 – держатель для инертного вещества; 3 – держатель пробы; 4 – термопроба; 5 – керамическая трубка; 6 – регулятор нагрева; 7 – весы; 8 – магнит; 9 – катушка; 10 – дифференциальный трансформатор преобразования ТГ

Микроструктура характеризует размер и форму зерен микрокристаллов, их взаимное расположение (рис. 1.25, а, б), количество и вид кристаллических фаз, возможную диффузию вещества, кристаллографи-ческие особенности поверхностей (рис. 1.26, а), конфигурацию пор, степень их зарастания кристаллическими новообразованиями (рис. 1.26, б).

Для изучения макроструктуры, а также кристаллической решетки материала используют оптический и электронный микроскопы. Исследования проводят на микрошлифах – прозрачных, полированных и прозрачно-полированных – тонких полированных фрагментах материала толщиной в несколько десятков микрометров или иммерсионных препаратах. Разрешающая способность обычного оптического микроскопа, т.е. минимальная величина объекта или элемента структуры, которая мо-

а б

Рис. 1.25. Микроструктура кристаллических новообразований легкого бетона, х30000 (а) и порового пространства материала ячеистой структуры, х30000 (б)

а б

Рис. 1.26. Макроструктура горной породы – песчаника, х500 (а) и ячеистого силикатобетона, х200 (б)

жет быть различима с его помощью, не превышает 0,2 мкм (200 нм). Полезное увеличение в оптическом микроскопе достигает примерно 2000 раз. Разрешающая способность электронных микроскопов, дающих увеличение до 300000 раз, значительно выше оптических. Использование электронных лучей, обладающих очень малой длиной волны (10 нм), позволяет различать детали объекта размером до 0,2…0,5 нм.

Микроскопический анализ предназначен для прямого и косвенного изучения структурных и фазовых изменений в веществах, процессов диффузии, кристаллографических особенностей соединений (габитуса, спайности, трещиноватости, пористости, наличия включений и т.д.), идентификации минералов путем измерения их оптических констант, формы и размеров кристаллов, а также процессов роста и разрушения и для других целей. Возможности современных микроскопов позволяют исследовать структурные объекты величиной от 0,1 мм до 10^–10 м (0,1 нм) (рис. 1.27).

В последние годы технические возможности микроскопии значительно расширились в результате разработок методов, позволяющих проводить исследования при низких и высоких температурах, в ультрафиолетовом и инфракрасном свете, при воздействии ультразвука и т.д. В практике изучения объектов микроструктуры материалов наиболее простыми являются способы исследования в проходящем и в отраженном свете.

Рис. 1.27. Разрешающая способность различных микроскопов

При проведении микроскопических исследований в проходящем све-те применяют иммерсионные препараты или тонкие шлифы материала.

Иммерсионные препараты представляют собой дисперсии тонких порошков испытуемых материалов в иммерсионной жидкости, в качестве которой чаще всего используется дистиллированная вода. Готовят препарат следующим образом (рис. 1.28). Среднюю пробу материала массой до 100 г дробят в чугунной ступке до зерен размером 2…3 мм, после чего отбирают навеску около 0,5 г, которую измельчают в агатовой ступке до порошкообразного состояния с размером частиц менее 75 мкм. В центр предметного стекла помещают 10…20 мг порошка и прикрывают покровным стеклом. Под покровное стекло вводят каплю иммерсионной жидкости, которая быстро растекается и смачивает порошок. Для равномерного распределения порошка в жидкости покровное стекло осторожно перемещают на 1…2 мм в разных направлениях. Для предохранения препарата от высыхания края покровного стекла покрывают клеевыми составами.

Рис. 1.28. Иммерсионная ванна для сложных деталей

Прозрачные шлифы – это тонкие плоские отполированные фрагменты материала толщиной до 30 мкм, вклеенные при помощи пихтового бальзама между предметным и покровным стеклами. Прозрачно-полированные шлифы имеют большую толщину (до 40…50 мкм). Их готовят по той же технологии, что и прозрачные, но оборотную сторону шлифуют и приклеивают к покровному стеклу. Применение прозрачно-полированных шлифов позволяет один и тот же участок материала просматривать и в проходящем, и в отраженном свете.

Из относительно мягких материалов прозрачные пластинки можно готовить в виде микросрезов. Их получают на специальных установках – ультрамикротомах, обеспечивающих толщину среза менее 1 мкм.

Пористые малопрозрачные материалы во избежание деформаций и выкрашиваний микрошлифа проваривают около часа в канифоли или сере при t = 100 С. Образец пропитывается расплавом и существенно упрочняется. Если материал меняет свой состав и структуру при нагревании, то пропитку производят «холодной цементацией», суть которой заключается в следующем. Образцы пропитывают раствором канифоли в ортоксилоле при температуре не выше 50 С в течение 1…2 ч. Шлифование проводится с перерывами, чтобы избежать перегрева.

С помощью микроскопических исследований можно определять линейные размеры кристаллов, зерен, пор, трещин и т.п. Для этого в микроскопах используется окуляр-микрометр, который представляет собой стеклянную пластинку с нанесенной на ней линейной шкалой или сеткой (рис. 1.29). Цену деления окуляр-микрометра находят отдельно для каждого объектива.

Рис. 1.29. Окуляр-микрометры:

а – линейный; б – сетчатый

Для определения размера зерна (или кристалла) его располагают так, чтобы первое деление шкалы окуляр-микрометра совпало с одним из краев зерна. Затем подсчитывают число делений, укладывающихся в поперечнике объекта, и умножают на цену деления окуляр-микрометра.

Подсчет количества элементов структуры можно проводить двумя способами – линейным и сетчатым (по площади). Линейный метод основан на использовании шкалы окуляр-микрометра, когда подсчитывают количество делений, приходящихся на долю того или иного элемента структуры (кристалла, поры, зерна) в шлифе. Для точного подсчета проводят большое число опытов. Метод подсчета по площади предусматривает применение сетчатого окуляр-микрометра. При этом считают число полных клеток, приходящихся на площадь элемента структуры, а также число неполных клеток (на глаз), после чего находят процентное содержание данного участка шлифа. Точность сетчатого метода ниже, чем линейного.

Фотографирование микроструктуры препаратов ведут с помощью съемных микрофотонасадок, которые крепят на окулярной трубке микроскопа (рис. 1.30). Увеличение на микрофотографии определяется делением размера объекта по фотоснимку (измеренного линейкой) на его истинный размер, предварительно измеренный под микроскопом с помощью окуляр-микрометра. Для уменьшения силы светового потока и повышения контрастности изображения используют различные светофильтры: светоослабляющие фильтры дневного света, теплозащитные, разноцветные (синие, зеленые, желтые, оранжевые и красные), корригирующие и т.д. Зеленые корригирующие фильтры, например, устраняют остаточную хроматическую аберрацию, т.е. искажение объектов, видимых через оптические приборы (хроматизм – это появление разноцветных обводов вокруг изображения предмета); синие – повышают разрешающую способность микроскопов, т.е. минимальный размер объекта, который можно детально рассмотреть при помощи данного микроскопа.

Рис. 1.30. Микроскоп «Лейтц – ММ6» (Германия)

Рельеф кристаллов. При осмотре шлифа под микроскопом можно наблюдать, что одни кристаллы кажутся в нем выпуклыми, другие – плоскими, а весь шлиф имеет неровную поверхность (рис. 1.31, 1.32). Наблюдаемая неровность поверхности является кажущейся. Она обусловлена разницей в показателях светопреломления кристаллов различных минералов. Кристаллы с большим показателем преломления обладают резким положительным рельефом (выпуклостью). Если кристаллы в шлифе имеют близкие показатели светопреломления, как, например, кристаллы

Рис. 1.31. Пластинчатый кристалл паратолуидина в поляризованном свете;

каждая линия – ступень на поверхности кристалла. По разные стороны от ступени толщина кристалла, а следовательно, и интенсивность прошедшего света, и окраска (в скрещенных николях) различны

Рис. 1.32. Зонарное и секториальное строение кристалла алюмокалиевых квасцов

алита и белита в клинкере, геленита и моноалюмината кальция в глиноземистом шлаке, то относительный рельеф этих минералов выражен слабо. Наоборот, кристаллы шпинели, сульфида и оксида кальция в этих продуктах имеют высокий рельеф.

Исследования в отраженном свете проводят на полированных и прозрачно-полированных шлифах. При исследовании в отраженном свете можно полнее и с большей объективностью, чем в проходящем свете, изучить кристаллическую структуру материала. Это обусловлено тем, что в полированных шлифах просматриваются размеры кристаллов, располагающихся лишь в одной плоскости, тогда как в проходящем свете изучается слой материала толщиной до 30 мкм, в котором кристаллы часто накладываются друг на друга, в связи с чем возникают ошибки в определении границ зерен. В отраженном свете весьма отчетливо просматриваются плоскости двойникования, становятся контрастными края кристаллов и дефекты их поверхности.

В полированных шлифах можно объективнее охарактеризовать пористость материала, поскольку при их изготовлении не наблюдается выкрашивание зерен и образование трещин, что имеет место при изготовлении прозрачных шлифов. В полированных шлифах отчетливо наблюдаются поры размером 5…10 мкм.

Основными кристаллооптическими свойствами, определяемыми в отраженном свете, являются величины показателей отражения и преломления, которые используют при геолого-минералогическом описании горных пород.

Полированные шлифы можно травить сильнодействующим травителем для выявления одной или двух интересующих фаз. Применяется также и последовательное травление несколькими травителями. Так, вначале протравливают шлиф дистиллированной водой для выявления свободных СаО и МgО, затем воздействуют на него 10 %-ным раствором NH₄Cl для выявления алита и белита, и наконец – 10 %-ным раствором КОН для выявления стекловидной фазы.

Микроскопы, выпускаемые отечественной и зарубежной промышленностью, довольно многообразны. Для исследования в проходящем свете применяются микроскопы МИН-8, «СМ Люкс-Поль», Mikroval (Германия); в отраженном свете – МИМ-5, МИМ-6, МИМ-7, «Лейтц – ММ6» (Германия); для фотографических исследований применяют микроскопы с фотонасадками, а также зарубежных марок «Летц» (Германия), «Зетопан» (Австрия) и др.

Важным показателем, количественно характеризующим структуру и прочность кристаллов, является микротвердость. Ее определяют с помощью микротвердомера следующим образом. Шлиф-образец закрепляют с помощью пластилина на планке предметного столика. Грузом от 2 до 200 г, закрепленным на штоке, производят накол кристалла медленным вдавливанием (в течение 10…15 с) алмазной пирамидки, расположенной на конце штока.

Интерферентная микроскопия (более совершенный способ) – основана на разделении светового луча на два (или более) с последующим их схождением в один после прохождения одной ветвью объекта. Применяется для исследования поверхности скола, трещин, измерения толщины пленок и т.д. (марка микроскопа – МИИ-4). Интерференционный контакт в отличие от фазового контраста не дает ореолов на элементах структуры, что позволяет выявлять детали микроструктуры как с малыми, так и с большими градиентами показателей светопреломления и толщины.

С помощью инфракрасной микроскопии изучают объекты, которые непроницаемы для лучей видимой части спектра, но прозрачны для инфракрасных лучей (преимущественно проводниковые и полупроводниковые соединения – Si, Zn, Ti, Cr и др.). Инфракрасные микроскопы МИК-4, МИН-4 и инфракрасные насадки к обычным микроскопам НИК-1, НИК-3 позволяют визуально наблюдать и фотографировать объекты в проходящих поляризационных инфракрасных лучах. Инфракрасное изображение может быть преобразовано в видимое специальным преобразователем. Увеличение микроскопов – от 44 до 5260 раз.

Люминесцентный микроанализ используют для изучения веществ, которые при воздействии на них внешней энергии (энергии возбуждения) начинают светиться (рис. 1.33). Источниками возбуждения могут быть нагрев, охлаждение, - и рентгеновское излучение и т.д. Отечественные люминесцентные микроскопы МЛ-2, МЛД-1, МЛ-3 имеют фотометрические насадки и микроспектрофлюолиметр, позволяющие наблюдать интенсивность флюоресценции микроструктур объекта. Флюоресценция возбуждается в указанных микроскопах ультрафиолетовым излучением. Этот метод предназначен для определения химического состава вещества в отдельных очень малых его участках, позволяет выявлять мелкие включения, изучать процессы фазовых превращений.

Рис. 1.33. Схема освещения и регистрации изображения при люминесцентной

микроскопии

Ультрафиолетовая микроскопия основана на том, что большинство металлов и минералов отражают лучи в ультрафиолетовой области спектра иначе, чем в видимой. Причем для ряда веществ эти различия столь значительны, что это дает резкое повышение цветового разграничения фазовых составляющих. В зависимости от того, из какого вещества изготовлен флюоресцирующий экран, в поле зрения микроскопа можно наблюдать различную световую картину. Отфильтровывая от общего ультрафиолетового излучения лампы только те лучи, которые отразились от данного минерала, можно видеть три различных цвета. Метод ультрафиолетовой микроскопии позволяет решить целый ряд задач в области фазового анализа клинкеров и цементов.

Ультразвуковая микроскопия использует в качестве инициирующего начала ультразвуковые волны, что позволяет наблюдать мельчайшие элементы структуры в любой упругой среде, проницаемой для них. Узкий пучок ультразвуковых волн, излучаемых пьезоэлектрической кварцевой пластиной, «освещает» рассматриваемый объект. Отраженные от объекта лучи попадают в преобразователь, на экране которого получается видимое изображение. Ультразвуковое поле чрезвычайно чувствительно к мельчайшим неоднородностям в среде. Например, граница двух жидких сред, отличающихся на незначительную величину по волновым сопротивлениям, дает уже заметное отклонение ультразвуковых волн и становится видимой на экране микроскопа. Если в небольшой области жидкую среду нагреть на несколько градусов выше окружающей среды, то потоки, распространяющиеся от мест с большей температурой, будут также видны на экране. Очень хорошо видны на экране микроскопа пузырьки воздуха, каверны, поры, инородные включения в массу основного вещества. Все эти факторы типичны для цементного камня и бетона, в силу чего метод ультразвуковой микроскопии находит применение в исследовании вяжущих материалов.

Высокотемпературная микроскопия позволяет проводить исследования в проходящем и отраженном свете при температурах от 30 до 3000 С. Нагревательная часть микроскопа состоит из печей-камер с нихромовой (до 1000 С) и платинородиевой (до 1600 С) нагревательными спиралями. Более высокие температуры достигаются в вакуумных печах с графитовыми, вольфрамовыми и молибденовыми нагревателями. В микроскопах осуществляется специальная тепловая защита (промежуточная линза) объективов. Исследования можно проводить в любой газовой атмосфере. Марки микроскопов: ИМАШ-5С-65, ИМАШ-9-66, ВМД-1, ВМС-1, НМ-4 (Япония), ЕС-NSP (США), которые применяют в основном для исследования микроструктуры металлов и сплавов в вязкотекучем состоянии.

Низкотемпературная микроскопия осуществляется с помощью микроскопов, имеющих устройство для глубокого охлаждения образца. Созданы конструкции охладительных камер, приспособленные к обычным металлографическим и поляризационным микроскопам, которые понижают температуру до –196 ^оС. В этих камерах в качестве охлаждаю-щих сред применяют сжиженные газы: фреон (до –81,5 С), криптон (до –151,8 С), аргон (до –185,7 С), воздух (до –192,2 С), азот (до –195,5 С). Наиболее удобным и безопасным является применение жидкого азота.

Электронно-микроскопический метод анализа. Возможности проникновения в мир малых частиц значительно расширяются с применением электронных микроскопов, которые имеют увеличение до 300000 раз, что позволяет видеть частицы размером 0,3…0,5 нм.

Конструкции электронных микроскопов многообразны, но принцип действия их аналогичен обычным световым микроскопам. Существуют просвечивающие, отражающие, зеркальные, растровые, теневые и другие микроскопы большого количества марок. Различия заключаются в конструкции источников свободных электронов и в методах регистрации электронных пучков.

Отличие электронного микроскопа от светового заключается в наличии катода – источника электронов, которые, двигаясь с большой скоростью к аноду, попадают через магнитную линзу на объект (рис. 1.34).

Рис. 1.34. Принципиальная схема растрового электронного микроскопа:

1 – образец; 2,4 – магнитные линзы; 3 – отклоняющая катушка; 5 – источник электронов; 6 – кинескоп; 7 – отклоняющая катушка кинескопа; 8 – генератор; 9 – усилитель; 10 – электрод-коллектор для вторичных электронов

Пучок электронов проходит систему из двух магнитных линз 2, 4 и фокусируется в плоскости образца 1. Возникающие при этом вторичные электроны в результате приложенной разности потенциалов втягиваются в коллектор 10 и разгоняются до энергии 6…10 кВ. Попадая в сцинтиллятор, электроны вызывают его свечение, которое передается по световоду на фотокатод умножителя, формирующего видеосигнал. Возникший видеосигнал после прохождения усилителя 9 модулирует ток в луче кинескопа 6. Развертка электронного луча по образцу (в растр) осуществляется отклоняющей катушкой 3, а в электронно-лучевой трубке – отклоняющей катушкой 7. Синхронизация отклонения луча осуществляется с помощью генератора пилообразных сигналов 8. Под кинескопом помещается кассета с фотографической пленкой. Вся система микроскопа находится под вакуумом. Препарат, подлежащий исследованию, должен быть прозрачен для электронов; поглощение в нем электронов недопустимо, так как может вызвать нагрев и разрушение препарата.

На качество и контраст сканирующего изображения в растровом электронном микроскопе (марки: РЭМП-1,2,3; РЭММА; Futoscan (Германия); SEMA (США); JSM-2, HFS-2 (Япония) и другие) решающее влияние оказывает топография поверхности объекта и его химический состав. Поскольку количество отраженных электронов зависит от химического состава и микрорельефа (топографии) поверхности, то можно получить два соответствующих изображения: 1) распределение химических элементов по поверхности образца; 2) микрорельеф поверхности образца.

Получение изображения осуществляется с помощью специальных парных детекторов отраженных электронов. Образец состоит из нескольких частей разного химического состава. Детекторы, расположенные симметрично к падающему пучку электронов, фиксируют равное количество отраженных электронов и дают синхронные сигналы на регистрирующую систему. При движении пучка на экране получается изображение, согласующееся с характером изменения химического состава материала. Образец химически однороден, но имеет неровную поверхность. Это приводит к несимметричному отражению электронов от разных точек поверхности. Следовательно, в детекторы будут попадать разные количества отраженных электронов и их выходные сигналы будут различными по фазе. Вычитание этих сигналов исключает влияние химического состава вещества, и полученная разность даст изображение микрорельефа поверхности. Сложение же сигналов, наоборот, исключает влияние рельефа поверхности, и получаемое изображение характеризует неравномерность химического состава вещества.

Одно из наиболее важных достижений электронной микроскопии – возможность прямого наблюдения объектов субмикрокристаллической структуры. В этой связи большое распространение получили растровые электронные микроскопы, в которых изображение создается благодаря вторичной эмиссии электронов, излучаемых поверхностью, на которую падает непрерывно перемещающийся по этой поверхности поток первичных электронов.

Под атомно-кристаллической структурой понимают взаимное расположение атомов (ионов), которое имеет место в реальном кристалле. Силы связи в кристаллах определяются силами отталкивания и силами притяжения между элементами структуры. Атомы располагаются на таком расстоянии друг от друга, при котором энергия взаимодействия минимальна. Такое состояние энергетического равновесия можно преставить графически (рис. 1.35). Энергия стабильного состояния соответствует расстоянию а₀ на рисунке. Сближение атомов (ионов) на расстояние, меньшее а₀, или удаление их на расстояние, большее а₀, осуществимо лишь при совершении работы против сил отталкивания и притяжения.

Рис. 1.35. Энергия взаимодействия двух атомов в зависимости

от межатомного расстояния

Именно поэтому атомы в кристалле (рис. 1.36) располагаются закономерно, образуя правильную кристаллическую решетку, что соответствует минимальной энергии взаимодействия атомов.

Кристаллическая решетка состоит из воображаемых линий и плоскостей, проходящих через точки расположения атомов или ионов в пространстве.

Наименьший параллелепипед, дающий представление об атомной структуре материала в любом объеме и последовательным перемещением которого вдоль трех своих осей может быть построен весь кристалл, называется элементарной кристаллической ячейкой.

Рис. 1.36. Микростроение внутрипорового пространства, х15000

Знание параметров структуры строительных материалов позволяет правильно выбирать и применять материалы по назначению, а также целенаправленно влиять на их свойства, от которых в процессе эксплуатации зависит долговечность зданий и сооружений. В современном материаловедении все шире применяется метод модифицирования материалов. Модифицирование (от лат. modifico – видоизменяю, меняю форму) – введение в структуру материала специальных компонентов (модификаторов) – веществ, которые уже в малых количествах (обычно не более десятых долей процента) способствуют изменению характеристик структурных составляющих материала, что изменяет его свойства.

Важным является понятие композиционного материала, которое в широком смысле включает материалы, состоящие из двух или более компонентов (фаз), между которыми имеется граница раздела. В композите граница раздела между компонентами может проходить по наружной поверхности и по внутренней поверхности, т.е. по поверхности пор и капилляров в глубине одного из компонентов. Композиционный материал имеет высокие конструкционные свойства за счет наличия усиливающих его элементов в виде волокон, нитей или хлопьев другого, более прочного материала. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно, например, увеличивать прочность при изгибе армированием, жаростойкость, модуль упругости, абразивную стойкость, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.

В целях изменения свойств материалов, а соответственно и их структуры, часто приходится изменять основную характеристику строительного материала – его прочность. Это достигается различными способами, в зависимости от технологии получения материала. Например, упрочнение пластмасс достигается введением в них наполнителей (волокнистых) или ориентированием материала вдоль какой-либо оси растяжением; упрочнение металлических изделий достигается закалкой, термомеханической, ультразвуковой обработкой. Разупрочняющие процессы в структуре материала редко целенаправленно вызываются человеком; как правило, они возникают в процессе эксплуатации материала и приводят к его разрушению.

Разрушение материала – это макроскопическое нарушение сплошности в результате тех или иных воздействий на него. Разрушение развивается совместно с упругой или пластической деформацией. Различают начальное разрушение (образование и развитие трещин, пор и других дефектов) и полное (разделение тела на две или более частей), хрупкое (без значительных пластических деформаций) и пластическое (или вязкое), усталостное (в результате действия длительных динамических нагрузок) и др.