Point дефекти - studopediya

Фиг. 1.4. точкови дефекти

Работа - отсъствие на атомите в кристалната решетка, "дупки", които се получават в резултат на различни причини. Се образува при преминаването на атоми от повърхността на околната среда или на решетката точки на повърхността (границите на зърното, кухини, пукнатини и др. Г.), тъй като в резултат на пластична деформация, когато бомбардирани тяло атом или високо енергийни частици (облъчване в циклотрон или неутронно облъчване на ядрен реактор). концентрация вакантно голяма степен се определя от температурата на тялото. Преместването през кристала, могат да се появят единични места. И се присъединят divacancy. Натрупването на много места може да доведе до образуването на пори и кухини.

Разместени атом - е атом освободен от сайт решетка и се проведе в пролуката. Концентрацията на изкълчени атоми е много по-малко от работните места, тъй като формирането им изисква значителни разходи за енергия. Така атом на място движат свободно място.

Онечиствания атома винаги присъстват в метала, тъй като тя е практически невъзможно да стопилка химически чист метал. Те могат да бъдат оразмерени по-голям или по-малък от специалността и атомите, разположен в местата на решетка или интерстициални сайтове.

Точка дефекти предизвика леко изкривяване на решетката, което може да доведе до промяна на свойствата на тялото (електрическа проводимост, магнитни свойства), тяхното присъствие допринася за потока на процесите на дифузия и фазова трансформация в твърдо състояние. Когато се движите през дефекти на материала могат да си взаимодействат.

Основните линейни дефекти са размествания. Priori разбиране на изкълчвания първия използва през 1934 г. и гр. Orovanom Theiler когато пластична деформация на кристални материали да обясни голямата разлика между практическо и теоретично съдържание метал.

Dislokatsiya- са дефекти на кристална структура, представляващи линията заедно и в близост до която прекъснатата характеристика кристал правилното място на атомните равнини.

Най-простите видове размествания - модерни и винт.

Един дислокация ръб е линия, по която завършва в кристалната ръб "допълнително" половин равнина (фиг. 1.5).

Непълно от допълнителната равнина, наречена.

Повечето от размествания формира от механизма за смяна. Образуването й може да бъде описан от следните операции. Изрязвам кристал на равнина ABCD на, се движат по отношение на горната част на по-ниската от един период на решетката в посока, перпендикулярна на AB и след това отново се съгласуват атоми на отрязаните ръбове на дъното.

Фиг. 1.5. Един дислокация ръб (а) и механизма на неговото формиране (б)

В най-голяма деформация по подреждането на атомите в кристал се осъществява в близост до долния ръб на допълнително. Лявата и дясната от ръба на екстра тези нарушения са малки (няколко периоди решетка) и по протежение на ръба на допълнително изкривяване се простира през цялата кристала и може да бъде много голям (хиляди решетъчни интервали) (Фиг. 1.6).

Ако допълнителните в горната част на кристала, ръб на дислокация - положителен (# 9524), ако дъното, след това с отрицателен (# 9516). На размествания на същия знак са отблъснати и привлечени от обратното.

Фиг. 1.6. Изкривяването в кристалната решетка в присъствието на ръба дислокация

Друг вид на дислокация е описан от бургери и призова винт дислокация. Той се получава чрез частично срязване на Q равнина около линия EF (фиг. 1.7). На повърхността на кристала се образува стъпка, която преминава от точка Е до кристалните ръбове. Такова частично паралелно изместване дава атомни слоеве, кристалът се превръща в един атомен равнина на винта в спираловидна форма на кух спирала около линия EF, което е границата отделяне на част от плъзгащата равнина, където промяна е настъпила от частта, където започва преминаването. По линията EF се наблюдава макроскопски характер несъвършенства области в други области на размерите му са няколко периода.

Фиг. 1.7. Механизмът на образуване на винт дислокация

Ако преходът от горната към по-ниските хоризонти се извършва чрез завъртане в посока на часовниковата стрелка, дислокацията на правото, а ако обратно на часовниковата стрелка въртене - наляво.

Вита прешлени не е свързана с никакви плъзгащи самолет то може да се движи по дължината на равнината, минаваща през дислокация линия. Работни места и дислоцирани атоми към винтови разместване не се източва.

В процеса на кристализация атома вещество падане от пара или разтвор, е лесно да се приведе стъпките, което води до механизъм за винтова кристалния растеж.

дислокация линии не може да завършват в кристала, те трябва или да бъде затворен, за да образуват цикъл или клон на няколко изкълчвания или се към повърхността на кристал.

Разместване структура на материала има плътност от размествания.

Плътността на изкълчване в кристала се определя като средния брой дислокация линии, пресичащи квадратен областта на 1 m 2 в тялото или общата дължина на линии дислокация в обем от 1 m 3.

Плътността на дислокация варира в широки граници и зависи от материала. След щателно отгряване, плътността дислокация на 10 5 10 7 m 2. кристали с силно деформирани кристална решетка дислокация плътност достига 10 15 10 16 m -2.

плътността на дислокация до голяма степен определя якостта и еластичността на материала (фиг. 1.8).

Фиг. 1.8. Влияние плътност сила дислокация

Минималното съдържание се определя от критичната плътност на изкълчвания # 961 = 10 5 ... 10 7 m 2. Ако плътността е по-малка от стойността, # 961 А, съпротивлението на деформация увеличава рязко и силата е близка до теоретичната. Висока якост се постига чрез предоставяне на метална конструкция с дефект безплатно и повишена плътност дислокация, възпрепятства тяхното движение. Понастоящем кристали без дефекти създадени - мустаци до 2 mm, дебелина 0.5. 20 микрона - "мустаци" с якост близо до Теоретически: желязо # 963; B = 13 000 МРа, за мед # 963; B = 30 000 МРа. Когато втвърдяване метали не увеличават дислокация стойности плътност надвишават 10 15. 10 16 m -2. В противен случай пукнатини.

Размествания влияят не само върху силата и пластичността, но и на други свойства на кристалите. С увеличаване на плътността на дислокация увеличава триенето, модифицирани оптичните свойства, съпротивлението на металните увеличава. Размествания увеличават средната скорост на дифузия в кристала, ускоряване на стареенето и други процеси, които намаляват химическата устойчивост, обаче в резултат на обработка на повърхността на кристала със специални вещества в места, където размествания са оформени вдлъбнатини.

На размествания са образувани по време на образуването на кристали от стопилка или газообразна фаза, срастък блокове с малки misorientation ъгли. При преместване на местата в кристала, те се концентрира, като образува кухина под формата на дискове. Ако тези дискове са големи, тогава е енергично благоприятно "удари" да образуват в края на дислокация на диск ръб. Размествания са оформени в деформация по време на кристализация по време на топлинна обработка.

За да се класира повърхностни дефекти и граници зърно Blo-Ing свободни кристали повърхност и сътр. (Фиг. 1.9). Те имат само един малък размер - дебелина.

Фиг. 1.9. И дезориентация на зърната в метален блок

Източници на повърхностни дефекти са:

· Границата между областите дезориентирани зърно (кри-кристалити), например подреждане аномалии, който е последващи нарушения, последователно изграждане на атомните нива на отделните секции на кристала - близнаци;

· Граници домейни (магнитни, фероелектричен материал);

· Гранични включвания и др.

Много от повърхностните дефекти са редове и дислокация мрежа.

Зърното с размери до 1000 микрона. Misorientation ъгли до няколко десетки градуса (# 952). Границата между зърна е тънък 5-10 атомни диаметри повърхност зона с максимум от ред в атомната режим.

Структурата на преходния слой спомага за натрупване на размествания. В границите на зърното се увеличава концентрацията на примесите, които понижават енергията повърхност. Въпреки това, вътрешността на зърното никога не е била перфектна структура на кристалната решетка. Има райони, дезориентиран един спрямо друг с няколко градуса. Тези секции са наречени фрагменти. Процесът на разделяне семена на фрагменти, наречени фрагментация, или полигонизацията. От друга страна, всеки фрагмент се състои от блокове, размер по-малък от 10 микрона, misoriented под ъгъл по-малко от една степен. Такава структура се нарича блок, или мозайка.

Повърхностни дефекти, особено на границата между misorienta - Тед Областите на зърно, влияят върху физичните свойства. По този начин, фини зърното, по-висока стрес добив, вискозитет и по-малко крехък риска от фрактура. Заедно снек-PGG постъпления дифузия зърно и зърно граници, особено при нагряване.

решетъчни дефекти са обемисти натрупване на свободни места, образуващ пори (или канали), и включително cheniya-външната фази, на натрупването на замърсявания и размествания др.

Дефекти кристална структура на вещества, които са възникнали в процеса на кристализация. Взаимодействие между дефект води до образуването на нови несъвършенства. Нарушение правилната-ност на резултатите от кристалната решетка в смяна на климата-риал свойства.

Всички дефекти, които се срещат в сухо вещество, не са независими. Преместването, те се сблъскват една с друга; дефекти от един тип или набор от тях, при определени условия могат да се превърнат в други видове дефекти: набор от позиции, например, отива в разгръщане или време, и е време може да бъде цис-източник на работни места; множество размествания превръща в Thr-schinu; колекция от много микроскопични пори - един мак-видим с просто око на порите.

Обект вещества, определени вид и количество на дефекти-ING, например, чрез увеличаване на броя на изкълчвания увеличава обемни места натрупване на замърсявания и намалена еластичност мате-риал; дислокация линии имат висока проводимост и разпространение и др.