Влияние окружающей среды на контактную разность потенциалов металлических деталей машин
DOI:
https://doi.org/10.31489/2019No1/99-108Ключевые слова:
работа выхода электронов, контактная разность потенциалов, металл, поверхность, температура, давление, влажностьАннотация
В настоящей работе рассмотрено влияние параметров окружающей среды на работу выхода электронов и контактную разность потенциалов металлических деталей машин. Проведены экспериментальные исследования, включающие измерения контактной разности потенциалов на образцах из Al, Ti и Ni способом Кельвина-Зисмана, при различных параметрах: температуре, давлении и относительной влажности воздуха, а также в неравновесных и равновесных условиях окружающей среды. Измерения контактной разности потенциалов проводились прибором «Поверхность-11». Параметры атмосферы измерялись цифровой метеорологической станцией HAMA EWS-800. Полученные результаты измерений контактной разности потенциалов металлов обрабатывались методами математической статистики. Полученные результаты экспериментальных исследований показали прямое влияние изменение температуры окружающей среды на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов металлических образцов, имеющее среднюю корреляционную зависимость. Обнаружено, что атмосферное давление и относительная влажность воздуха оказывает слабое влияние на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов исследуемых металлов, их влиянием можно пренебречь. Исследовано влияние на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов металлических образцов равновесных и неравновесных параметров окружающей среды. Получены результаты, подтверждающие уменьшение контактной разности потенциалов (увеличение работы выхода электронов) металлов, а также увеличение среднего квадратического отклонения результатов измерений при неравновесных условиях окружающей среды. На основании проведенных исследований рекомендуется измерение контактной разности потенциалов металлов проводить в лабораторных условиях.
Библиографические ссылки
"1 Oleshko V.S., Yurov, V.M., Fluctuation of the contact potential difference in the determination of the electrons work function from the structural materials of the ionization method. Proceedings of the 10th Intern. Conf. ""Chaos and structures in nonlinear systems. Theory and experiment"". Almaty, al-Farabi KazNU. 2017, pp. 165 – 169.
Vladimirov A.F. Thermodynamic, crystallographic and defect-deformation aspects of changes in the electrons work function. Diss. ... candidate of phys.-math. scien. Ryazan, Ryazan state agricultural Academy, 2001. 211 p.
Shebzukhova I.G., Arefev L.P. Anisotropy of electron work function of 3d metal crystals. Proc. of the Russian Academy of Sciences. Series physical. 2015, Vol. 79, No. 6, pp. 896 – 899.
Foreyt I. Capacitive sensors of non-electric quantities. Translated from the Czech. V.I. Dmitriev Library on automation. Moscow-Leningrad.: Publish. House ""Energy"", 1966, 160 p.
Mamonova M.V., Kozhakhmetov S.Z., Fomin P.A. Calculation of electrons work function from the surface of copper and tungsten during adsorption of monolayer ferromagnetic films. Bulletin of Omsk University. 2017, No. 2 (84), pp. 51 – 55.
Markov A.A. Electron work function and metal antifriction. Moscow: Moscow State Institute of Radiotechnics, electronics and automation (Tech. Un-t), 2004, 207 p.
Babich A.V., Pogosov V.V., Reva V.I. Calculation of the probability of capture of positrons by vacancy, metal vacancy and assessment of contribution to the electrons work function and positrons. Physics of metals and metallography. 2016, Vol. 117, No. 3, pp. 215 – 223.
Rahemi R., Li D. Variation in electron work function with temperature and its effect on the young's modulus of metals. Scripta Materialia. 2014, Vol. 99, pp. 41 – 44.
T. Durakiewicz, A.J. Arko, J.J. Joyce, et al. Thermal work function shifts for polycrystalline metal surfaces. Surface Science. 2001, Vol. 478, Issues 1-2, pp. 72 – 82.
Matosov M.V. Physics of the electron work function. Moscow, MAI, 1989, 180 p.
Surovoy E.P., Titov I.V., Bugerko L.N. Contact potential difference for lead, silver and thallium azides. Proceedings of Tomsk Polytechnic University. 2005, Vol. 308, No. 2, pp. 79 – 83.
Loskutov S.V. Regularities of formation of energy relief of metal surface. Visnyk Zaporzhia sovereign University. 1999, No. 1, pp. 138 – 142.
Babich A.V., Pogosov V.V. The electron work function and the surface tension of a metal surface with a dielectric coating. Physics of metals and metallography. 2008, Vol. 106, No. 4, pp.346 – 354.
Koritsky Yu.V., Pasynkov V.V., Tareev B.M., et al. Handbook of electrical materials. Vol.1. Moscow, Energoatomizdat, 1986, 368 p.
Oleshko V.S., Samoylenko V.M. Application of the device for measuring the contact potential difference ""Surface-11"" in nondestructive testing of machine parts. Defense complex — scientific and technical progress of Russia. 2011, No. 2, pp. 3 – 6.
Nochovnaya N.A., Nikitin Ya.Yu., Savushkin A.N. Investigation of changes in the surface properties of titanium alloy blades after chemical treatment of carbon-containing contaminants. Bulletin of the Moscow aviation Institute. 2019, Vol. 26, No. 1, pp. 236 – 243.
Betsofen S.Ya., Osintsev O.E., Knyazev M.I., Dolgova M.I., Kabanova Yu.A. Quantitative phase analysis of alloys of the system Al-Cu-Li-Mg. Bulletin of the Moscow Aviation Institute. 2016, Vol. 23, No.4, pp. 181 – 188.
"
