Дефекты вакансии

При пластической деформации также возрастает концентрация точечных дефектов — вакансий и междоузельных атомов и дефектов упаковки решетки. Неравновесная концентрация образовавшихся вакансий С приближенно может быть оценена по соотношению [c.510]

Рис 28. Виды точечных дефектов вакансия (а), замещенный атом (6) и внедренный атом (с) [c.47]

МОЖНО И В твердых кристаллах, где оно связано с диффузией дефектов (см. примечание на с. 124). Но в смектиках оно в принципе неустранимо ввиду большей размытости периодической структуры (как бы содержащей значительное число дефектов — вакансий) и большей подвижности молекул. [c.238]

То, что будет излагаться ниже, относится к определению структуры идеальных кристаллов, т. е. кристаллов без дефектов. Реальные кристаллы — это кристаллы с наличием самых разнообразных дефектов (вакансии и междоузельные атомы, дивакансии, дислокации, дефекты упаковки, включения второй фазы и др.). Изучение структуры реальных кристаллов, естественно, представляет более трудную задачу, и в настоящее время во многих лабораториях занимаются исследованием реальной структуры. Эти лаборатории оснащены целым арсеналом современного оборудования, включающего дифракционную, электронно-микроскопиче-скую и другую аппаратуру. [c.36]

Кроме парных дефектов, по Френкелю, в кристаллах имеются и одиночные точечные дефекты — вакансии, впервые рассмотренные В. Шоттки (рис. 3.5). [c.87]

В реальных кристаллах всегда имеются примеси чужеродных атомов. При наличии точечных дефектов (вакансий и междоузельных атомов) возможно образование комплексов дефект — примесь. Естественно, что образование таких комплексов определяется как концентрацией примеси, так и концентрацией дефектов. В условиях термического равновесия концентрацию таких комплексов можно определить таким же методом, каким мы пользовались при рас- [c.92]

Точечные дефекты в ионных кристаллах оказывают большое влияние на электропроводность. Электропроводность щелочно-галоидных кристаллов обусловлена движением заряженных точечных дефектов — вакансий, междоузельных собственных или примесных ионов. Поэтому ее называют ионной проводимостью. Изучение ионной проводимости позволяет получать информацию о концентрации и состоянии точечных дефектов. [c.94]

Во всех реальных кристаллах одновременно содержатся и дислокации и точечные дефекты. Между ними всегда есть некоторое взаимодействие. Дело в том, что даже вокруг простейших дефектов — вакансии и междоузельного атома — существуют поля упругих напряжений. Ясно, что междоузельный атом является сильным центром отталкивания и вызывает в решетке напряжение сжатия. Вакансия обычно, наоборот, стремится стянуть решетку вокруг себя и, следовательно, является относительно сильным центром растяжения. Области сжатия и растяжения, как мы видели, существуют и вокруг краевых дислокаций. Поэтому между дислокациями, имеющими краевую компоненту, и точечными дефектами возникает упругое взаимодействие. Междоузельные атомы и вакансии притягиваются к дислокации. В области растяже- ния возникает повышенная концентрация междоузельных атомов и пониженная концентрация вакансий, а в области сжатия —наоборот (рис. 3.26). [c.108]

Физические свойства вещества в области фазового перехода первого рода испытывают характерную аномалию. На рис. 3.25 изображена экспериментальная зависимость теплоемкости от температуры для кристаллического натрия в области точки плавления, а на рис. 3.26 — теплоемкость Ср кристаллического кобальта в области структурного фазового перехода первого рода, когда гексагональная плотноупакованная решетка перестраивается в объемно-центрированную кубическую решетку. Возрастание теплоемкости Ср при подходе к точке плавления связано с увеличением концентрации точечных дефектов (вакансий по Шоттки) вследствие повышения температуры. [c.237]

Знак величины е указывает на то, какие дефекты содержатся в теле в большем количестве. Экспериментальные исследования ряда металлов при высоких температурах (см., например, [29—33]) привели к положительным значениям величины е. Следовательно, при тепловом возбуждении дефектов вакансии присутствуют в большем количестве. Анализ экспериментальных данных о зависимости е от температуры привел к выводу, что в тепловом равновесии с и межузельные атомы могут не приниматься во внимание, т. е. в исследованных металлах практически единственным видом возникающих путем [c.56]

Отклонения от идеальной структуры, вызванные тепловыми колебаниями, приводят к образованию точечных кристаллических дефектов (вакансий и включений). Эти дефекты имеются во всех кристаллах, как бы тщательно они ни выращивались. Под действием тепловых флуктуаций вакансии постоянно зарождаются и исчезают. [c.31]

К линейным дефектам относятся цепочки точечных дефектов (вакансий или внедренных атомов) и дислокации, имеющие заметную протяженность только в одном направлении (до тысяч и даже десятков тысяч периодов решетки). [c.11]

Ранее было высказано предположение, а в работе [45 ] установлено, что пленка имеет высокую концентрацию точечных дефектов (вакансий). Действительно, известно [12], что избирательное растворение легирующих компонентов медного сплава в кристаллической решетке твердых растворов и химических соединений вызывает избыточную концентрацию вакансий. Кроме того, вакансии возникают при деформировании пленки и при выходе дислокаций на поверхность. При толщине порядка 1 мкм пленка имеет пористость, которая еще более снижает ее толщину, делая ее соизмеримой с полями напряжений дислокаций. ПАВ, находящееся в порах пленки, понижает прочность стенок пор. Высокая подвижность дислокаций в пленке таким образом обеспечивается сочетанием способствующих этому факторов высокой избыточной концентрацией вакансий, адсорбционным эффектом Ребиндера и малой толщиной стенок пор пленки. Вместе с тем увеличение площади фактического контакта до значения, близкого к номинальному, с одной стороны, и снижение трения примерно на порядок до значений жидкостного, с другой, дает основание полагать, что трение идет не между твердыми поверхностями, а между дискретными частицами со слабым взаимодействием между ними. Затруднение в исследовании этого состояния пленки состоит в том, что оно существует в процессе трения в условиях всестороннего сжатия и нагрева при трибохимическом воздействии и при прекращении трения исчезает. [c.9]

С другой стороны, проведенные исследования показали, что период кристаллической решетки медной пленки, сформировавшейся на поверхности, составляет в среднем 3,54 А при теоретическом значении 3,615 А. Такое падение периода решетки меди связано с накоплением высокой плотности (—10 ат/см ) точечных дефектов (вакансий) в пленке меди, на два—три порядка превышающих число вакансий при обычных условиях нагрева и деформации меди (10 —10 ат/см= ). [c.25]

Иначе обстоит дело с облучением молибдена нейтронами. В этом случае в металле зарождается такое большое количество дефектов-вакансий и внедренных атомов, что параметр [c.73]

Интенсивность образования поверхностных дефектов (вакансий) описывается уравнением [c.94]

ИДЕАЛЬНЫЙ КРИСТАЛЛ — физ. модель, представляющая собой бесконечный монокристалл, не содержащий примесей или структурных дефектов (вакансий, межу. ельных атомов, дислокаций и др.). Отличие реальных кристаллов от И. к. связано с конечностью их размеров и наличием дефектов. Наличия нек-рых до- [c.98]

Точечные дефекты — вакансии и дислоцированные атомы (пары Френкеля) являются первичными и образуются, главным образом, в результате упругого рассеяния бомбардирующих частиц на атомах кристаллической решетки. Наибольшее количество точечных дефектов образуется под действием быстрых нейтронов, которые повреждают металл на большую глубину (десятки сантиметров). Кластеры, дислокационные петли, поры — комплексные радиационные дефекты, которые образуются в результате перемещения и взаимодействия точечных дефектов. Значительное развитие парообразования может стать причиной увеличения объема — вакансионного радиационного распухания. [c.300]

Предлагаемая методика дает возможность приближенного определения общей концентрации точечных дефектов (вакансий и примесных атомов). [c.106]

В процессе возврата различают две стадии. При более низких температурах (ниже 0,2 Тал) протекает собственно первая стадия возврата, когда происходят уменьшение точечных дефектов (вакансий) и небольшая перегруппировка дислокаций без образования новых субграниц. [c.81]

Деформация и разрушение при высоких температурах часто происходят по границам зерен. Это объясняется тем, что по граии-цам зереи, содержащих большое количество дефектов (вакансий, дислокаций и др.) при повышенных температурах легко происходят элементарные акты скольжения ири наличии напряжений. [c.287]

Очевидно, что границы зерен металла становятся возможными путями растрескивания, когда атомы углерода или азота (но не Feg ) образуют сегрегации по границам зерен. Чистое железо не подвержено КРН. В железе (>0,002 % С) [14] или прокатанной стали (0,06 % С), закаленных от 925 °С, концентрация атомов углерода вдоль границ зерен достаточна, чтобы вызвать склонность к КРН. Низкотемпературный отжиг (например, при 250 °С в течение 0,5 ч) приводит к равномерному выпадению карбида, что освобождает границы зерен от углерода и повышает устойчивость металла к КРН. При более длительном нагревании или при более высоких температурах, например 70 ч при 445 °С, происходит миграция дефектов (вакансий) к границам зерен дефекты увлекают с собой атомы углерода, в результате чего сталь снова приобретает склонность к КРН. С другой стороны, устойчивость к КРН может быть вызвана и холодной обработкой. При этом разрушаются непрерывные цепи сегрегаций и, что более важно, образуются дефекты, имеющие большое сродство к углероду и затрудняющие миграцию углерода по сегрегациям. [c.135]

Дрейф точечных дефектов (вакансий) в образующихся локальных полях неоднородных напряжений способствует локализации деформации в переходных зонах между недеформируемыми структурными элементами и активизирует квазивязкие диффузионные механизмы переориентации кристаллической решетки в процессе диссипации энергии. Так, в экспериментах при растяжении тонкой бериллиевой фольги [80] наблюдали, что продвижение трещины происходит за счет образования микропор по границам ячеек. При этом активизируется процесс притяжения дислокаций к поверхности трещины, что также является самовоспроизводящимся процессом формирования будущей поверхности у вершины трещины. [c.130]

В бинарных кристаллах, например простейших типа АВ, дефекты по Френкелю и дефекты по Шотткй могут возникать как в подрешетке А, так и в подрешетке В. При этом возможно образование следующих типов точечных дефектов 1) вакансии в подрешетке Л 2) вакансии в подрешетке Б 3) парные дефекты (вакансия и междоузельный атом) в подрешетке А 4) парнке дефекты в подрешетке В 5) атомы подрешетки А, попавшие в междоузлия подрешетки В 6) атомы подрешетки В, внедренные в междоузлия подрешетки Л 7) атомы подрешетки Л, попавшие в вакансии подрешетки В 8) атомы подрешетки В, занимающие вакансии подрешетки Л. [c.93]

Во многих твердых телах при комнатной или даже более низкой температуре первичные дефекты (вакансии и мел<доузельные атомы), мигрируя по кристаллу, могут аннигилировать путем рекомбинации, а также объединяться в более устойчивые вторичные дефекты. Окончательный состав дефектов, их концентрация и распределение по глубине мишени зависят от числа и распределения первоначально смещенных атомов, а также от природы кристалла. [c.96]

В идеальной кристаллической решетке, в которой атомы -совершают лишь колебательные движения около своих положений равновесия, вообще говоря, процессы диффузии маловероятны. Диффузионное перемещение примесных атомов или собственных атомов решетки всегда связано с наличием в ней простых дефектов— вакансий, междоузельных атомов, дивакансий — и других более сложных дефектов — дислокаций, границ раздела, ваканси-онных и примесных кластеров (скоплений). [c.198]

Другим примером пространственных диссипативных структур является так называемая решетка вакансионных пар, экспериментально обнаруженная Дж. Эвансом в 1970 г. при исследовании микроструктуры молибдена, облученного ионами азота. Известно,, что облучение металла быстрыми частицами (нейтронами, ионами) приводит к образованию в кристаллической решетке точечных дефектов — вакансий и межузельных атомов. При повышении температуры эти вакансии, двигаясь в кристалле, образуют сложные кластеры дефектов в виде сферических вакансионных пор и плоских дислокационных петель. Обычно такие кластеры образуют пространственно однородную систему. Однако при определенных условиях облучения вакансионные поры располагаются упорядоченно в виде правильных сверхрешеток , тип которых совпадает с типом кристаллической решетки металла и имеющих период, в сотни раз превыщающий период этой рещетки. Образование таких упорядоченных структур вакансионных пор вызвано нелинейным динамическим взаимодействием точечных дефектов с мелкими вакансионными кластерами и диффузионным взаимодействием между порами. [c.34]

Движения дислокации, при которых нарушается условие (14.9.1), называются неконсервативными. Эти движения принципиально возможны вследствие того, что в кристаллической решетке имеются дефекты — вакансии и внедренные атомы, которые перемещаются в результате неравномерного распределения между атомами энергии их тепловых колебаний. Можно представить себе, что дефект, находящийся вблизи дислокации, движется, это движение посит диффузионный характер, т. е. описывается математически с помощью уравнения диффузии, и дислокация следует за ним, выходя из своей плоскости скольжения. Подобные диффузионные движения дислокаций возможны, главным образом, при высоких тб мпературах, за их счет относят некоторые механизмы ползучести. [c.472]

При низких температурах (ниже 0,2 Т,ш) протекает первая стадия возврата - отдых, когда происходит уменьшение точечных дефектов (вакансий) и перераспределение дислокаций без образования субграниц. При нагреве вакансии поглощаются дислокациями, которые двигаются к границам зерен Часть дис.юкаций противоположного знака уничтожаются. [c.26]

В реальных материалах криста-ллические ретпетки имеют различного рода дефекты, снижающие прочность (теоретическая прочность металлов приблизительно в 10 раз выше практически достигнутой), В решетке могут быть точечные дефекты — вакансии (от- [c.12]

В междоузлие, что приводит к образованию термических дефектов — вакансий и междоузельных катионов. Первая часть элементарного прыжка диффузии — диссоциация, т. е. выход катиона из узла решетки определяется прочностью закрепления катиона в окру-жаюЕцем его кислородном полиэдре. Вследствие ненаправленности ионных связей щелочной катион стекла связан со всеми кислородными ионами данного полиэдра и прочность его закрепления в занимаемой им полости определяется способностью взаимодействовать с окружающими ионами кислорода. Сила связи щелочного иона с каждым отдельным ионом кислорода зависит от степени поляризации электронных оболочек кислородных ионов. Электронные оболочки мостикового кислорода очень сильно поляризованы двумя ионами кремния, и связь щелочного иона с ними незначительна. Немостиковый кислородный ион может дополнительно поляризоваться щелочным катионом. Таким образом, от количества немости-ковых кислородных ионов, определяемого количеством подвижных носителей, зависит скорость перемещения катионов. [c.15]

На рис. 5.1 схематически показаны пять возможных механизмов воздействия излучения. Вакансии образуются как результат первичного столкновения нейтрона с атомом. Этот нейтрон продолжает испытывать столкновения с атомами до тех пор, пока не растратит свою энергию. Вторичный эффект является следствием передачи энергии нейтроном атому, с которым он столкнулся. Этот атом сталкивается с другими атомами, выбивая их из мест, занимаемых ими в кристаллической решетке, и передавая им энергию. В конце концов, выбитый атом теряет всю энергию и остается в промежуточном положении кристаллической решетки. Таким образом, при столкновении нейтронов и атомов решетки образуются два типа точечных дефектов — вакансии и смещенные атомы, расположенные в междоузлиях. Дине и Виньярд [3] вычислили число пар вакансия — смещенный атом в меди, образующихся при столкнове- [c.233]

Подвижность точечных дефектов, вакансий и смещенных атомов выявлена по изменению свойств в результате отжига при повышенных температурах. Характер движения зависит от рода дефекта. Хантингтон и Зейтц [41, 42] определили энергию активации для движения смещенных [c.273]

Локальные давления в кристаллической решетке возникают также в окрестности точечных дефектов — вакансий и примесных атомов. Связанная с вакансиями избыточная энергия решетки не превосходит 1 эВ на одну вакансию, т. е. почти на порядок меньше, чем для единичной Дислокации. Хотя суммарная энергия кристалла, связанная с вакансиями, может достигать существенной величины, эффект их влияния на растворение ничтожно мал. Действительно, подстановка этого значения энергии моновакансии в уравнения, аналогичные (111), дает совершенно ничтожную величину эффекта, а образование дивакансий, тривакан-сий и т. д. ничего не меняет, поскольку в отличие от плоских скоплений дислокаций энергия каждой кооперированной вакансии меньше, чем изолированной. Во всяком случае эффект не может превосходить величины, соответствующей равномерно распределенным в объеме дислокациям. [c.114]

Влияние температуры. В общем случае, как это следует из результатов большого числа исследований, выполненных на самых разнообразных материалах, скорость роста усталостных трещин уменьшается с понил<ением температуры. Основное влияние температура оказывает на процессы накапливания пластических деформаций н интенсивность передвижения дефектов кристаллической решетки. При повышенных температурах протекание пластических деформаций облегчается, а дефекты (вакансии, дислокации, поры) дифундируют к границам зерен и вершине трещины, усиливая таким образом процессы, вызываемые внешним нагружением. При пониженных температурах пластические деформации затруднены, а дефекты концентрируются у полос скольжения, замедляя процессы, вызываемые внешним нагружением. [c.101]

Вакансионный механизм зарождения усталостных трещин. Развитие пластической деформации сопровождается образованием точечных дефектов (вакансий и дислоцированных атомов) в металле, подтверждаемое данными по изменению электросопротивления, и выделением энергии при нагреве пластически деформированных металлов. Обзоры соответствующих экспериментальных данных приведены в работах Зейтца [118] и Брума [5]. [c.42]

Результаты анализа структурных изменений в тонких поверхностных слоях свидетельствуют, что явление ИП характеризуется определенными структурными изменениями, которые являются необходимыми условиями эффекта безызносности. К ним относятся образование на поверхности образцов пленки чистой меди со специфическими свойствами, обусловленными низкой плотностью дислокаций и высокой степенью насыщенности точечными дефектами (вакансиями), и одновременное обеднение легирующими элементами поверхностных слоев сплавов. [c.26]

Изменение физических свойств облученного материала обусловлено дальнейшей жизнью облака элементарных дефектов (вакансий и межузлий), составляющего первоначальное радиационное повреждение термической и радиационно-стимулированной диффузиями дефектов, медленным отжигом, кластеризацией и взаимодействием с дислокациями, границами зерен, выделениями новых фаз, примесями выделения и т. д. Характерные времена этих процессов на много порядков превышают характерные времена образования первичных повреждений. [c.21]

Анализ экспериментальных данных показал, что при образовании поверхности методом среза величина нормальных и ка сательных напряжений, действующих на металл, превышает предел текучести в 1,5—5 раз. При этом не только разрываются атомные связи в плоскости среза или в направлении сдвига слоя металла, но и происходит всесторонняя упруго-пластическая деформация. Поэтому вид, количество и размер поверхностных дефектов (величина выступов и впадин) после механической обработки зависят от соотношения пластической деформаций Ттах И напряжений хрупкости Отах. Специальными исследова- ниями было установлено, что если Ттах>сТтах, то более вероятна пластическая деформация, если 0тах >Ттах, происходит хрупкое разрушение материала. Поэтому в зависимости от вида и режима механической обработки (точения, фрезерования, шлифования) схема напряженного состояния материала может быть различной и, следовательно, будут изменяться текстура деформированных слоев металла, вид, размер и характер макро- п микрогеометрии поверхности (рис. 78, 79). В соответствии с современными представлениями, механизм образования поверхности кристаллических тел методом среза имеет свои особенности. Энергия кристаллов, находящихся на поверхности, превышает энергию кристаллов в объеме. Дело в том, что под воздействием тангенциальных напряжений поверхностный слой сжимается, а глубинные слои оказывают ему сопротивление. Поскольку поверхностный слой очень тонкий, во многих случаях он не выдерживает и разрывается. Кроме того, на вновь образованной поверхности имеются некомпенсированные химические связи, компенсация которых идет за счет адсорбции, образования плен и др. Вот почему поверхность, образованная механической обработкой, всегда имеет повышенное количество суб-микроскоппческих двумерных и точечных дефектов — вакансий, дислокаций, примесных атомов, микротрещин и др. (рис. 80, а). [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...