ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность и пластичность кристаллов из "Лекции по физике твердого тела Принципы строения, реальная структура, фазовые превращения " Дефектом, постоянно присутствующим в ограниченном кристалле, даже с идеальной периодической структурой, является знешняя поверхность кристалла. [c.112] Поверхность кристалла по геометрическим и энергетическим причинам является активной зоной, атомы которой обладают повышенным термодинамическим потенциалом. На поверхности осуществляются рост и плавление кристалла, конденсация пара и испарение кристалла, адсорбция атомов из окружающей среды и их диффузия в глубь кристалла. На поверхности происходит химическое взаимодействие кристалла с веществом окружающей среды травление, коррозия, окисление и т. п. Химическая активность некоторых металлов (алюминий) нейтрализуется вследствие образования пассивных окис-ных слоев, атомы которых насыщают разорванные межатомные связи. Через поверхность с помощью ионной бомбардировки (имплантация) в приповерхностный слой кристалла можно ввести атомы любых элементов (примесей). Уж наличие внешней поверхности превращает идеальный кристалл в реальный. [c.112] Пластина возникает, если одна плоскость i=l имеет существенно меньшую поверхностную энергию, игольчатая форма появляется, если плоскости зоны К обладают меньшими энергиями aft- Oj. Изометрический габитус образуется в тех случаях, когда плоскости одной кристаллографической формы, например 100 (куб) или 111 (октаэдр), имеют более низкое значение поверхностной энергии. Габитус может представлять собой сочетание нескольких форм, например, кубооктаэдр — 14-гранник, образованный гранями куба и октаэдра. Габитусом кристаллов, выращиваемых из раствора, мОжно в известной мере управлять с помощью поверхностно-активных примесей, избирательно адсорбирующихся на некоторых гранях и меняющих соотношение поверхностных энергий. [c.113] Для Au при 0°С удельное сопротивление было р = 2-10 Ом-см, после закалки с 900° С наблюдалось увеличение электросопротивления Др = 2-10 Ом-см и 1%. По кинетике приближени к равновесию можно судить о том, что избыточные вакансии поглощаются стоками (наруж-ная поверхность, границы кристаллитов). [c.119] Твердые растворы внедрения образуют химически разно- родные атомы путем замещения октаэдрических пустот в структурах плотноупакованных металлов. Поскольку радиус этих пустот составляет 0,41 радиуса атома матрицы, то эти пустоты занимают небольшие атомы С, N, О — элементов правой части II периода, образуя важную группу карбидов, нитридов, окислов с переходными металлами. Эти фазы внедрения имеют интересные механические, электрические, сверхпроводящие свойства. [c.120] Здесь Pi — весовые проценты атомные веса компонентов равны /4i = 55,84 Л2 = 54,93 Лз=12. Из (6.2) получаем Л = 53,13,. а из (6.1) находим рх = 7,36 (2=4). [c.121] С увеличением размерного фактора увеличиваются локальные деформации и напряжения решетки вокруг атома примеси. Его возрастание ограничивает растворимость. Как показывает опыт,, для образования неограниченных твердых растворов размерный фактор не должен превышать 15%. В зависимости от знака t образование твердого раствора замещения сопровождается увеличением или уменьшением параметров решетки. [c.123] Из табл. 6.3 видно, что статические и динамические смещения атомов в некоторых сплавах сравнимы по величине. [c.123] Знание зависимости а с) позволяет определять концентрацию бинарного твердого раствора чисто рентгенографически что имеет значение при исследовании равновесных и неравновесных диаграмм состояния. [c.125] Большая скорость диффузии сопровождается большо электропроводностью. Так, в a-Ag2Hgl4 электропроводность при 50° С в тысячи раз превосходит электропроводность большинства других электролитов. Большая скорость диффузии катионов серебра и высокая электропроводность объясняются возможностью миграции ионов серебра по вакантным позициям в решетке, что можно рассматривать как плавление катион- ной подрешетки. Такие вещества получили название суперион-ных проводников. [c.126] При отжиге деформированных сплавов конкурируют два процесса релаксация внутренних напряжений (отдых) и диффузия, температурные интервалы которых, вообще говоря, не совпадают. Если отдых имеет место при более низких температурах, то восходящая диффузия не наблюдается. Восходящая диффузия возможна, если температура достаточно высока. Все это объясняет сложность явлений атомных перераспределений и связанных с ними изменений физических свойств деформированных сплавов. [c.128] В+ + В+ С ++ [В] с образованием вакансии [В] (рис. 6.13, в). [c.129] Экспериментальные данные дают большой разброс, привода в среднем к величине технической прочности в 10 раз меньше теоретической. [c.130] Трудности экспериментального определения то связаны с установлением начала пластической деформации, фиксируемого по появлению первых линий сдвигов на поверхности кристалла, а также с упрочнением металла при пластической деформации. Для пластичных металлов (то) эксп примерно равно 0,1—-0,6 кГ/мм2. Чем совершеннее кристалл, тем меньше то- Так, в отожженных кристаллах Na l при наблюдении в поляризованном свете удалось установить появление первых полос скольжения при (то) эксп— 0,02 кГ/мм . [c.132] Как и в случае прочности, применение модели идеального кристалла к расчету начала пластичности приводит к расхождению с опытом на четыре (и более) порядка. В правильности оценок теории идеального кристалла в рассмотренных простых моделях трудно сомневаться. Следовательно, расхождения связаны с тем, что эту теорию нельзя применять к реальному кристаллу. [c.132] Эти данные показывают предельную прочность твердых тел, к которой можно приблизиться при использовании полного ресурса сил межатомных связей. На практике это осуществляется в композитных- материалах, в которых высокопрочные усы связываются более пластичной матрицей. [c.133] Низкий предел пластичности кристаллов, объясняется линейными структурными дефектами — дислокациями, обладающими большой подвижностью, уже при малых напряжениях сдвига. Пластический сдвиг осуществляется движением отдельных дислокаций, а не одновременным трансляционным перемещением одной половины кристалла относительно другой. [c.133] Вернуться к основной статье