Mechano-electric Characteristics of the Near-surface Layer of Some Materials

Abstract

На основі запропонованої математичної моделі розраховані механоелектричні характеристики приповерхневого шару твердого тіла, що входять у лінійні рівняння стану та зв’язують параметри стану. Представлена модель враховує умову квазірівноваги електронів провідності (зв’язаних зарядів) у подвійному електричному шарі на поверхні твердого тіла. Уперше для низки матеріалів: Cr, W, Gd, Hf, Pd, Mg, Ta, Sm, Si, Cu визначено найбільш важливі фізичні величини для поверхні – поверхневий та міжфазовий заряд Ω, електростатичну складову поверхневої енергії γe, товщину поверхневого шару h, ємність подвійного електричного шару С i потенціал Гальвані ΔΨ. Ці величини можна використати для діагностики елементів конструкцій в агресивних середовищах та визначення змін енергетичних характеристик поверхневих i міжфазових шарів.

На основе предложеной математической модели рассчитаны механоэлектрические характеристики приповерхностного слоя твердого тела, входящие в линейные уравнения состояния и которые связывают параметры состояния. Представленная модель учитывает условие квазиравновесия электронов проводимости (связаных зарядов) в двойном электрическом слое на поверхности твердого тела. Впервые для ряда материалов: Cr, W, Gd, Hf, Pd, Mg, Ta, Sm, Si, Cu определены наиболее важные величины для поверхности – поверхностный и межфазовый заряд Ω, электростатическую составляющую поверхностной энергии γe, толщину поверхностного слоя h, емкость двойного электрического слоя С и потенциал Гальвани ΔΨ. Эти величины можно использовать для диагностики элемементов конструкций в агресивных средах и определения знергетических характеристик поверхностных и межфазовых слоев.

Based on the proposed mathematical model the mechano-electric characteristics of the near-surface layer of solids included in the linear equation of state and connecting the parameters of states were calculated. Quasiequilibrium condition model of conduction electrons (related charges) on electric double layer on the surface of solid were presented. For the first time, the most important physical quantities to the surface – surface and interfacial charge Ω, the electrical component of the surface energy γe, the thickness of the surface layer h, electric double layer capacitance C and Galvani potential ΔΨ for a number of materials: Cr, W, Gd, Hf, Pd, Mg, Ta, Sm, Si, Cu were calculated. These parameters for the diagnosis of structural elements in aggressive environments can be used and energy characteristics of surface and interfacial layers can be determinated.