Лаборатория исследования оптико-механических свойств материалов
Лаборатория располагает несколькими аттестованными Госстандартом испытательными установками для исследования прочностных качеств световодов методами осевого растяжения, двухточечного изгиба и динамического кручения.
В лаборатории накоплен банк данных о прочностных свойствах современных экспериментальных и коммерческих световодов. Банк данных содержит, в частности, результаты тестирования прочностных качеств коммерческих световодов, которые поставляются в РФ крупными зарубежными производителями и используются при производстве оптических кабелей связи.
Лаборатория имеет установку для измерения распределения осевых механических напряжений по сечению заготовок для вытяжки световодов. Установка используется при исследовании физических свойств материалов, применяемых при производстве волоконных световодов.
Сотрудниками лаборатории разработана новая термодинамическая модель катализируемого ионами гидроксила разрушения кварцевого стекла и волоконных световодов на его основе. Модель учитывает:
процесс механически стимулированного гидролиза;
термофлуктуационное разрушение в безводной среде;
запаздывание поступления ионов гидроксила к вершинам растущих микротрещин при высоких скоростях роста дефектов и из-за влияния продуктов растворения стекла в воде;
«залечивание» микротрещин на поверхности световодов наноразмерными молекулярными структурами, формирующимися внутри каналов микротрещин при вытяжке световодов;
процессы релаксации и деградации под нагрузкой модуля упругости «залечивающих» микротрещины наноразмерных молекулярных структур.
Разработанная система представлений позволяет решать как прямые задачи, то есть рассчитывать значения скоростей разрушения, долговечности и динамической прочности образцов в зависимости от условий внешней среды, так и обратные задачи, то есть определять начальные размеры вызывающих разрушение дефектов, значения энтальпии, энтропии и активационных объемов процессов, которые активируются при разрушении. Результаты расчетов, выполненных на основании термодинамической теории для прямых задач, хорошо согласуются с экспериментально измеренными K-V диаграммами для кварцевых стекол, результатами измерения долговечности и динамической прочности кварцевых волокон и световодов. Сравнение выполнено на базе около 50 различных экспериментов.
Основные публикации:
Термодинамическая модель разрушения кварцевого стекла и световодов. А.А.Дяченко, О.Е.Шушпанов. // Нелинейный мир. - 2009. - Т.7. - № 4. - С.239-283. pdf (28,7 Мб).
