<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2018-84-10-23-28</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-816</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICAL METHODS OF RESEARCH AND MONITORING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Диагностика металлических образцов по результатам исследования положительно заряженных микрочастиц, образующихся при их разрушении</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Diagnostics of metal samples using the results of experimental and theoretical study of positively charged microparticles formed upon sample destruction</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Голенцов</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Golentsov</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Анатольевич ГоленцовМосква</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry A. GolentsovMoscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гулин</surname><given-names>А. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gulin</surname><given-names>A. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Георгиевич ГулинМосква</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksandr G. GulinMoscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лихтер</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Likhter</surname><given-names>Vladimir A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимир Абрамович ЛихтерМосква</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir A. LikhterMoscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Улыбышев</surname><given-names>К. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ulybyshev</surname><given-names>K. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Константин Евгеньевич УлыбышевМосква</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Konstantin E. UlybyshevMoscow</p></bio><email xlink:type="simple">ulibyshevkonstantin@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Central Institute of Aviation Motors (CIAM)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>10</month><year>2018</year></pub-date><volume>84</volume><issue>10</issue><fpage>23</fpage><lpage>28</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Голенцов Д.А., Гулин А.Г., Лихтер В.А., Улыбышев К.Е., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Голенцов Д.А., Гулин А.Г., Лихтер В.А., Улыбышев К.Е.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Golentsov D.A., Gulin A.G., Likhter V.A., Ulybyshev K.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/816">https://www.zldm.ru/jour/article/view/816</self-uri><abstract><p>Процесс разрушения тел сопровождается образованием не только крупных фрагментов, но и множества микроскопических осколков. Многочисленные эксперименты по разрыву образцов из различных материалов показывают, что эти осколки несут положительный электрический заряд. Данное явление представляет значительный интерес с точки зрения его использования для бесконтактной диагностики начинающегося разрушения элементов различных технических устройств. Однако отсутствие понимания физической природы явления ограничивает возможность его практического применения. Экспериментальные исследования проводили с использованием установки, позволяющей напрямую измерять суммарный заряд микрочастиц, образующихся при разрыве металлического образца, а также определять их размер и количество. В результате экспериментов по разрыву образцов из дюралюминия и электротехнической стали установили, что размер микрочастиц составляет несколько десятков микрометров, приходящийся на одну частицу заряд — порядка 10–14 Кл, а их количество можно оценить как отношение площади поперечного сечения образца в месте разрыва к квадрату размера микрочастицы. На основании полученных данных и современных представлений о свойствах электронного газа в металлах предложена приближенная физико-математическая модель образования положительного заряда на отколовшейся металлической микрочастице. Модель дает возможность определить заряд образующейся микрочастицы, если известны ее размеры, а также механические и электрические свойства материала. Модельные оценки суммарного заряда частиц по порядку величины совпадают с экспериментальными данными.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Destruction of bodies is accompanied by formation of both large and microscopic fragments. Numerous experiments on the rupture of different samples show that those fragments carry a positive electric charge. his phenomenon is of interest from the viewpoint of its potential application to contactless diagnostics of the early stage of destruction of the elements in various technical devices. However, the lack of understanding the nature of this phenomenon restricts the possibility of its practical applications. Experimental studies were carried out using an apparatus that allowed direct measurements of the total charge of the microparticles formed upon sample rupture and determination of their size and quantity. The results of rupture tests of duralumin and electrical steel showed that the size of microparticles is several tens of microns, the particle charge per particle is on the order of 10–14 C, and their amount can be estimated as the ratio of the cross-sectional area of the sample at the point of discontinuity to the square of the microparticle size. A model of charge formation on the microparticles is developed proceeding from the experimental data and current concept of the electron gas in metals. The model makes it possible to determine the charge of the microparticle using data on the particle size and mechanical and electrical properties of the material. Model estimates of the total charge of particles show order-of-magnitude agreement with the experimental data.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>электростатическая диагностика</kwd><kwd>разрушение тел</kwd><kwd>микрочастицы</kwd><kwd>электризация</kwd><kwd>электронный газ в металлах</kwd><kwd>двойной электрический слой</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>electrostatic diagnostics</kwd><kwd>body destruction</kwd><kwd>micro-particles</kwd><kwd>electric charging</kwd><kwd>electron gas in metals</kwd><kwd>double electric layer</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ватажин А. Б., Голенцов Д. А., Лихтер В. А., Шульгин В. И. Проблема бесконтактной электростатической диагностики состояния авиационных двигателей. Теоретическое и лабораторное моделирование / Изв. РАН. МЖГ. 1997. № 2. С. 83 – 95.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vatazhin A. B., Golentsov D. A., Likhter V. A., Shul’gin V. I. Problem of contactless electrostatic aircraft engine diagnostics. Theoretical and laboratory modeling / Izv. RAN. MZhG. 1997. N 2. P. 83 – 95 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Божков А. И., Ватажин А. Б., Голенцов Д. А., Лихтер В. А. Электрические поля, создаваемые реактивными струями авиационных двигателей. Теоретическое и лабораторное моделирование / Аэромеханика и газовая динамика. 2003. № 2. С. 49 – 59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bozhkov A. I., Vatazhin A. B., Golentsov D. A., Likhter V. A. Electric fields, produced by aircraft engine jets. Theoretical and laboratory modeling / Aйromekh. Gaz. Dinam. 2003. N 2. P. 49 – 59 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ватажин А. Б., Улыбышев К. Е. Модель формирования электрического тока выноса в каналах авиационных реактивных двигателей / Изв. РАН. МЖГ. 2000. № 2. С. 139 – 148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vatazhin A. B., Ulybyshev K. E. Model of formation of the electric current in aircraft jet engine ducts / Izv. RAN. MZhG. 2000. N 2. P. 139 – 148 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 4. Статистическая физика. — М.: Наука, 1964. — 567 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Landau L. D., Lifshits E. M. Theoretical physics. Vol. 4. Statistical physics. — Moscow: Nauka, 1964. — 567 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теория неоднородного электронного газа. / Под ред. С. Лундквиста, Н. Марча. — М.: Мир, 1987. — 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Theory of the inhomogeneos electron gas / S. Lundqvist, N. March (ed.). — Moscow: Mir, 1987. — 400 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. и др. Физические величины: Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babichev A. P., Babushkina N. A., Bratkovskii A. M., et al. Physical quantities: reference. — Moscow: Йnergoatomizdat, 1991. — 1232 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Maxwell J. C. A Treatise on Electricity and Magnetism. — Dover, 1873. — 266 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maxwell J. C. A Treatise on Electricity and Magnetism. — Dover, 1873. — 266 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rawlins A. D. Note on the Capacitance of Two Closely Separated Spheres / IMA Journal of Applied Mathematics. 1985. N 34(1). P. 119 – 120.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rawlins A. D. Note on the Capacitance of Two Closely Separated Spheres / IMA Journal of Applied Mathematics. 1985. N 34(1). P. 119 – 120.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smythe W. R. Static and Dynamic Electricity. — NY: McGraw-Hill, 1950.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smythe W. R. Static and Dynamic Electricity. — NY: McGraw-Hill, 1950.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
