Дефекты структуры вакансия

С другого стороны, и пластическая деформация, и собственно разрушение являются по своей физической природе локальными процессами, и эта локализация пластической деформации и разрушение имеет свои специфические особенности на каждом структурном уровне. На микроуровне - уровне дефектов структуры (вакансий, дислокаций и т.д.) - развиваются свои процессы накопления микроповреждений, обусловленные перераспределением дефектов и увеличением плотности. Причем, поля внутренних напряжений на разных структурных уровнях также существенно различны и имеют разную физическую природу. Неодинаковы и концентраторы напряжений. На микроуровне это могут быть внедренные атомы, атомы замещения, дислокационные петли и [c.242]

Преимущественная диффузия по поверхности ил-и границам зерен и блоков мозаики объясняется тем, что там степень нарушения кристаллического строения и дефекты структуры (наличие искажений, вакансий, дислокаций, напряжений, трещин) выражены особенно сильно. [c.56]

Дефекты структуры кристалла стехиометрического состава разделяются на два типа. Во-первых, это дефекты (так называемые дефекты Шоттки), которые содержат анионные и катионные вакансии в эквивалентных количествах, и, во-вторых, дефекты по Френкелю, которые содержат дефекты либо в одной катионной, либо в одной анионной подрешетке, а парные дефекты состоят из вакансий или внедренных атомов одного и того же компонента. [c.48]

С изменением парциального давления кислорода может меняться тип проводимости. Так, при высоких давлениях кислорода оксид может иметь р-проводимость, а при низких давлениях этот же оксид принимает свойства п-проводимости. В таком случае дефекты структуры окалины представляют собой соответственно внедренные атомы кислорода (р-проводимость) и кислородные вакансии (и-проводимость), диффузия во внешнем слое окалины происходит преимущественно путем переноса внедренных ионов, а во внутреннем слое (около металла) путем диффузии вакансии. Это ведет к тому, что внутри окалины существуют р—п-переходы, которые и должны воздействовать на процессы переноса. [c.57]

В таком случае приложение нагрузки т (меньшей предела текучести) к металлу, имеющему несовершенства кристаллического строения, вызовет неоднородное распределение внутренних напряжений в очагах локального плавления приложенное напряжение преобразуется в гидростатическое давление (фазовое состояние близко к жидкому, дальний порядок отсутствует) а в остальной части кристалла напряжение в элементарных объемах подчиняется законам упругости твердого тела. Таким образом, в местах дефектов структуры типа дислокаций возможно равенство т = Р. Например, в работе [16] при вычислении свободной энергии вакансий постулируется справедливость этого соотношения для некоторых областей материалов . [c.28]

И. В. Батенин и др. [36] исследовали влияние облучения на механические свойства металлов. После облучения микротвердость всех исследованных металлов и сплавов повысилась. Однако относительное изменение твердости было неодинаковым для различных материалов. Авторами высказано предположение, что при нейтронном облучении упрочнение связано не только с возникновением дисперсной структуры зерна, но и с изменением свойств кристаллов в микрообластях, повышением сопротивления движению дислокаций. Изменение свойств в случае облучения обусловлено наличием точечных дефектов (типа вакансия — внедренный атом ) и характером их распределения. [c.238]

II этап. Активация диффузии определяется мгновенным значением неравновесной концентрации вакансий, количеством и скоростью выхода на поверхность элементов скольжения и увеличением подвижности атомов и дефектов структуры. [c.37]

Структура металлов при термоциклировании формируется в несколько стадий. На первой стадии нагревы устраняют дефекты, присутствовавшие в металле в исходном состоянии. Однако под влиянием термических напряжений происходит образование новых дефектов структуры — дислокаций и их скоплений, избыточных вакансий. В результате разупрочнение, имевшее место на первой стадии, сменяется упрочнением. На третьей стадии появляются микротрещины, прогрессирующие от цикла к циклу развитие их приводит к росту крупных магистральных трещин, которые квалифицируются при технической оценке термостойкости как трещины термической усталости. По числу циклов до образования трещин или достижения ими определенных размеров обычно оценивают сопротивление материала термической усталости. О накоплении дефектов при термоциклировании можно судить и по данным изменения физических свойств металлов и сплавов 149, 1851. [c.13]

Существенную роль в кинетике фазовых превращений, как указывалось, играют дефекты структуры. Границы зерен или другие дефектные участки (дислокации, дефекты упаковки, скопления вакансий) могут влиять на скорость процесса благодаря действию не только структурного, но и химического фактора, поскольку по составу они обычно отличаются от тела зерна. Например повышение концентрации углерода на границах зерен железа может способствовать образованию здесь цементита. Образование новой фазы облегчается при соблюдении химического соответствия, т. е. когда состав -новой фазы мало отличается от состава матричной фазы. Так, при совместном электроосаждении из раствора серебра и свинца получается твердый раствор, содержащий 10% Ag, тогда как предельная равновесная растворимость серебра в свинце при температуре осаждения составляет 1,5% Ag (Лайнер). В начальные моменты отпуска закаленной [c.179]

В процессах старения существенную роль играют дефекты структуры и в первую очередь вакансии, избыточная концентрация которых н определяет возможность реализации начальной стадии старения при низких температурах (образование зон) [200]. [c.230]

В механизме зарождения поры, кроме разрыва связей, существенную роль, по-видимому, играет коагуляция вакансий с учетом влияния дефектов структуры и приложенных напряжений. [c.404]

Необходимым условием изучения дефектов структуры с помощью эффекта Мессбауэра является связь излучающего или поглощающего ядра с дефектом. Так, появление квадру-польного дублета а кубических кристаллах закиси железа нестехиометрического состава показывает, что даже в решетках с кубической симметрией наличие катионных вакансий, связанных с ионом железа, приводит к нарушению этой симметрии и изменению спектра. Аналогичная ситуация будет, если излучающее или поглощающее ядро связано с примесным атомом. [c.170]

Всем реальным кристаллам н кристаллическим материалам даже в термодинамически равновесном состоянии присущи те или иные дефекты строения (вакансии, дислокации и другие отклонения от совершенной структуры), есте твенно, что измеряемая экспериментально прочность обычно имеет гораздо мень- [c.81]

Вместе с тем смазка вступает во взаимодействие с металлами деталей, вследствие чего существенно изменяются их механические свойства, износоустойчивость и усталостная прочность. Механические свойства металла зависят от структуры и дефектов кристаллического строения. Дефекты структуры на поверхности трения в виде пустых, не занятых атомами (ионами) в решетке мест, мозаичности, микротрещин и микрополостей, вызванных местным перенапряжением металла и изменением формы кристаллитов и их взаимным расположением, влиянием переходного слоя на границе зерен, скопления вакансий и т. п. приводят к значительному понижению прочности твердого тела. Поверхностные дефекты [c.57]

В условиях ползучести подобное влияние ориентировки может усиливаться еще и тем, что дефекты структуры (ступеньки на дислокациях, вакансии и пр.), возникающие при низкотемпературной деформации в результате одновременного действия нескольких систем скольжения и приводящие к упрочнению кристаллов, при высоких температурах могут способствовать протеканию процесса переползания, который собственно определяет скорость ползучести. При низкотемпературной ползучести свинца [445] и индия (99,9999%) [446] в сверхпроводящем состоянии при данном напряжении наблюдается эффект разупрочнения. При переходе в нормальное состояние скорость ползучести резко снижается, что свидетельствует об обратимости эффекта разупрочнения, весьма чувствительного к величине переменного напряжения. Эффект разупрочнения оказывается наибольшим на начальном участке переходной стадии ползучести и наименьшим — на установившейся стадии. [c.173]

Для того чтобы тело при спекании оставалось активным, процесс необходимо проводить в условиях непрерывного генерирования дефектов структуры. Это возможно при воздействии различных химических и физических факторов. На начальной стадии спекания целесообразно осуществлять физическую активацию, например, ультразвуковыми колебаниями, генерирующими линейные дефекты. На стадии диффузионной ползучести более эффективно химическое воздействие, влияющее на скорость объемной диффузии вакансий и образование структур с очень малыми раз- [c.39]

Образование междоузельного атома в плотноупакованных структурах требует значительно больше энергии, чем образование вакансии, поэтому в металлах основными точечными дефектами являются вакансии. [c.35]

Смеп(ение кристаллических зерен сопровождается частичным нарушением связей, появлением различных дефектов структуры (дислокаций, вакансий), увеличением их плотности. В результате при возрастании напряжений при многократном их повторении происходит объединение дефектов, появляются микротрещины, разрыхление и разру1ле-ние структуры. [c.85]

Для объяснения наблюдаемой линейной зависимости рассмотрим поведение образца на первом цикле. При быстром охлаждении в результате происходящей пластической деформации (обратного знака) возникает неравновесная концентрация дислокаций. Кроме того, возможно повышение концентрации точечных дефектов (например, вакансий). Эти дефекты приводят к сильному наклепу молибдена. При нагревании образца происходит отдых , связанный с частичной аннигиляцией дислокаций, переползанием их из одной плоскости скольжения в другую и выходом на границы зерен [6]. На этот процесс ускоряюще действуют зкспо-ненциальный рост с температурой подвижности вакансий и движение дислокаций как под влиянием обратных упругих напряжений, так и в результате постоянно приложенной нагрузки. Движение дислокаций приводит к образованию субструктуры [7 ], причем образование последней проходит так быстро, что за цикл успевает практически завершиться первая стадия ползучести, а в структуре обнару-щиваются характерные для термоусталости следы скольжения в зер- [c.205]

Известны случаи, когда ингибиторы не только тормозят процесс наводороживання, но даже уменьшают содержание водорода по сравнению с исходным, т. е. по сравнению с количеством технологического водорода в стали. Из табл. 6 следует, что травление в чистой серной кислоте привело к увеличению содержания водорода в образцах Армко-железа в два раза и в образцах сталь 10 более чем в три раза. Травление в том же растворе, но в присутствии ингибиторов КПИ-1 и КПИ-3, напротив, уменьшило содержание водорода в металле против исходного почти в два раза [23]. Подобный, кажущийся парадоксальным, результат связан, по-видимому, с тем, что большая часть водорода (80—90%) находится в приповерхностном слое металла [149] и сконцентрирована в дислокациях, вакансиях и других дефектах структуры. В ходе травления верхний слой металла снимается, что обеспечивает удаление технологического или про- [c.44]

Во мн. случаях образование пар Френкеля и кластеров является лишь первой стадией формирования устойчивых Р. д. После возникновения вакансии и междоузельные атомы частично рекомбинируют, частично начинают движение по мишени, вступая в т. ц. квазихим. реакции друг с другом и с др. дефектами структуры мишени (примесными атомами, дислокациями или границами раздела фаз). [c.204]

Типы и концентрация устойчивых Р. д. определяются как условиями облучения, так и свойствами самих твёрдых тел. При этом для лёгких частиц и фотонов не слишком высоких анергий наиб, характерно образование устойчивых точечных дефектов (изолиров. вакансии или междоузельные атомы, дивакансии, комплексы компонентов пары Френкеля с примесными атомами и т. п.). При облучении нейтронами устойчивый кластер представляет собой дпваканспонное ядро, окружённое примесно-дефектными комплексами. При ионной бомбардировке плотность точечных дефектов в кластере больше, чем при нейтронной, и она тем выше, чем больше масса иона. При этом важную роль в формировании устойчивых кластеров играет процесс пространственного разделения вакансий п междоузельных атомов, предшествующий стадии квазихим. реакций. В силу этого устойчивые кластеры, возникающие при ионной бомбардировке, имеют более сложную структуру II состоят из вакансионных комплексов с разл. числом вакансий, примесно-дефектных комплексов, а также атомов внедрённой примеси. При облучении кристаллов тяжёлыми ионами устойчивые кластеры представляют собой локальные аморфные области. [c.204]

Среди С. 2-го рода выделяют группу т. и. ж с с т к и х С. Для них характерно большое кол-во дефектов структуры (неоднородности состава, вакансии, дислокации и Др.), к-рые возникают благодаря спец, техиологии изготовления. В жёстких С. движение магн. потока сильно затруднено дефектами и кривые намагничивания обнаруживают сильный гистерезис. В этих материалах сильные сверхпроводящие токи (плотностью до 10 — 10 А/см ) могут протекать вплоть до полей, близких к верхнему критич. полю при любой ориентации тока и магн. поля. В идеальном С. 2-го рода, полностью лишённом дефектов (к этому состоянию можно приблизиться в результате длительного отжига сплава), при любой ориентации поля и тока, за исключением продольной, сколь угодно малый ток будет сопровождаться потерями на движение магн. потока уже при Н > Нс,- Такие С, 2-го рода наз. мягкими. Значение обычно во много раз меньше Нс,. Поэтому именно жёсткие С., у к-рых электрич. сопротивление практически равно нулю вплоть до очень сильных полей, представляют интерес с точки зрения техн, приложений. Их применяют для изготовления обмоток сверхпроводящих магнитов и др. целей. Существ, недостатком жёстких С. является их хрупкость, сильно затрудняющая изготовление из них проволок или лент. Особенно это относится к классич. соединениям с самыми высокими значениями Тс и Я,, типа Л зСа, КЬз8п, РЬМо За. Изготовление сверхпроводящих магн, систем из этих материалов — сложная технол. задача. [c.441]

ЭЛЕКТРбННЫЙ ВЕТЕР—эффект увлечения электрич. током в злектронньи проводниках (металла или полупроводниках) со тв. ионов и разл. дефектов структуры примесных атомов или ионов, междоузлий, вакансий, дислокаций и т. п. Э. в. связан с нарушением локального мехаиич. равновесия металла в электрич. поле и с перераспределением импульса между электронами проводимости и ионной решёткой (примером ещё одного эффекта такого типа является возбуждение звука в металле зл.-магн. волной). [c.572]

Как и в случае обычных дефектов в твердых телах, для наноматериалов различают нульмерные, одномерные, двухмерные и трехмерные дефекты — соответственно вакансии и межузельные атомы, дислокации, поверхности раздела, полости и нанопоры. В квантовых малоразмерных структурах анализируют соответственно квантовые точки, ямы, проволоки, стенки и другие дефекты, что будет описано в гл. 3. [c.25]

Например, анализ величин ) различных дефектов (приведены на рис. 7.9 в форме термодинамического цикла Борна—Габера) позволяет судить о вероятности образования их отдельных типов и относительной стабильности включающих эти дефекты структур. Так, эффект возникновения О-вакансии (сопровождается разрывом двух 81—О связей и образованием новой связи 81—81) [c.163]

Позитроны обладают положительным зарядом, поэтому сближаясь с атомом, они аннигилируют преимущественно на валентных электронах, находящихся на внешних уровнях. Вследствие этого метод аннигиляции позитронов по сравнению с методом комптонов-ского рассеяния позволяет получить большую информацию о состояниях именно валентных электронов. Но в металле, где атомы ионизированы, внешние оболочки размываются , и при наличии вакансий, позитроны преимущественно аннигилируют на электронах, которые захвачены этими вакансиями, другими словами, происходит аннигиляция электронов на вакансиях. Таким образом, предполагается, что N (д ) не дает информации о состояниях объемных валентных электронов в металле, а только о состояниях электронов вблизи вакансий. Однако структура аморфных металлов, характеризующаяся высокой плотностью и неупорядоченностью, не содержит дефектов типа вакансий, существующих в кристалле. Поэтому важным является вопрос, действительно ли кривые угловой корреляции аннигиляции позитронов описывают состояния объемных электронов в аморфных сплавах или нет. [c.194]

Металлические стекла отличаются от кристаллических сплаюв отсутствием таких дефектов структуры, как вакансии, дислокации, границы зерен, и уникальной химической однородностью отсутствует ликвация, весь сплав однофазен. [c.236]

В работе [23] была рассмотрена модель приповерхностной сегрегации примесей (обогащение или обеднение), учитывающая взаимодействие атомов примеси с потоком вакансий, для которых свободная поверхность служит стоком или источником. Модель пригодна также для описания внутренней сегрегации вокруг дефектов структуры, которые могут служить местом стока или зарождения вакансий (границы зерен, субзерен, дислокации и т. п.— см. ниже). Такая сегрегация является неравновесной и количественно зависит от энергии взаимодействия вакансий с примесными атомами В и отношения коэффициентов диффузии примесных и матричных атомов DbIDa- При значительной энергии [c.51]

Наблюдаемый эффект объясняется влиянием дефектов структуры образованием избыточной концентрации вакансий после закалки (Зинер, Зейтц) или диффузией растворенных атомов вдоль подвижных дислокаций (Тэрнбалл). Более убедительной представляется роль избыточных вакансий. Так, увеличение скорости охлаждения при закалке приводит к ускорению, а ступенчатая закалка (остановка охлаждения при 200° С на несколько секунд) к замедлению (в 10—100 раз) старения. [c.230]

Эти результаты находятся в соответствии с данными об электронной проводимости массивных образцов FeO, Fea04 и v-Fe203 за счет избыточного железа в решетке, полученными в обычных условиях по знаку эффекта Холла или термо-э.д. с. Из рис. 1,6 можно видеть, что при потенциалах активного растворения значение отрицательной ф. э.п. растет до потенциала пассивации (+0,45 В). Это указывает, согласно (1,25), на преимущественно катионный характер переноса в окисной фазе при этих потенциалах и на то, что активное растворение железа связано с увеличением отклонения от стехиометрического состава поверхностного окисла и ростом концентрации дефектов структуры — анионных вакансий (ионов Fe2+ и свободных электронов). [c.21]

Ом см при дрейфовой подвижности носителей тока 10 mVB - с. В работе [36] установлено, что в НБС при температурах до 300 °С электропроводность носит электронный характер, значения энергии активации зависят от степени восстановления и лежат в интервале 0,260,63 эВ. Уменьшение энергии активации с ростом концентрации кислородных вакансий объясняется взаимодействием между дефектами структуры [37]. [c.116]

Поверхностные слои металла по структуре и свойствам очень специфичны, Из-за менее совершенного строения решетки на поверхности с меньшей, чем в объеме затратой энергии, зарождаются структурные дефекты (дислокащш, вакансии), легче перемещаются атомы. Поверхность материала соприкасается с внешней средой поэтому на ней неизбежно возникаот тонкие пленки окислов, адсорбируются чужеродные атомы, что, естественно, меняет поверхностные свойства материала. Толщина поверхностного слоя со специфичными свойствами, по данным различных авторов, колеблется в пределах 1(Г - 10" см. [c.101]

Скорость разрушения определяется кооперативными процессами, прол исходящими на микро- и макроуровнях, и поэтому необходим учет как прочности межатомной связи в бездефектной кристаллической решетке, так и характеристик прочности и пластичности материалов с дефектами — дислокациями, вакансиями и т. п. на микро- и макроуровнях с учетом влияния исходной структуры на характеристики прочности и пластичности. В связи со сложностью поставленных механикой разрушения задач прямого эксперимента недостаточно для определения общих закономерностей разрушения материала с трещиной, а требуется привлечение подходов физики разрушения, позволяющих вникнуть в суть механизма явления. Но и это о мало, так как необходимо учитывать сложные по своему содержанию микропроцессы, оказывающие неоднозначное влияние на макропроцессы, определяющие в конечном итоге скорость разрушения. Переход от микроразрушения к макроразрушению может быть достигнут путем учета масштабного подобия. Это требует привлечения к а 1ализу механики трещин наряду с физикой прочности также теории подобия и анализа размерностей [28, 29]. Для применения теории подобия необходимо иметь большой объем предварительных данных и конкретных физических идей, позволяющих вывести уравнение, определяющее процесс. Если уравнение не удалось вывести, то применяют анализ размерностей [29]. Подходы механики разрушения позволяют рассматривать процесс разрушения как автомодельный, что упрощает решение задач механики трещин, ибо в условиях автомодельности необходимым и достаточным условием обеспечения подобия локального разрушения является использование только одного критерия подобия. К тому же теория подобия является своеобразной теорией эксперимента, так как позволяет установить, какие параметры следует определять в опыте для решения той или иной задачи [28]. Неучет этого фактора при определении критериев линейной механики разрушения привел к известным трудностям и к необходимости раздельного определения статической Ki . динамической Кы и циклической /С/с трещиностойкости. Однако каждый из указанных критериев, определенных экспериментально, без учета подобия локального разрушения, даже при одном и том же виде нагружения часто не дает сопоставимых значений из-за влияния степени стеснения пластической деформации на микромеханизм разрушения. [c.41]

Разумно предположить, что критическая температура, определенная из электронно-микроскопических данных, соответствует критической температуре, найденной Бауэрли и Кёлером измерением электросопротивления. По-видимому, не вызывает сомнения то, что упрочнение в образцах, состаренных после высокотемпературной закалки, происходит в результате образования тетраэдрических дефектов упаковки. Однако следует отметить, что хотя увеличение предела текучести происходит в результате образования тетраэдров, влияние закалки на другие механические свойства, возможно, обусловлено другими дефектами структуры, а именно порогами на дислокациях, образующимися в результате адсорбции вакансий. Практически упрочнение в закаленных образцах не наблюдалось и, следовательно, можно заключить, что диспергированные моновакансии и очень малые скопления, состоящие всего из нескольких вакансий, не вызывают увеличения предела текучести. К такому же выводу пришли и другие исследователи при изучении меди [4, 5, 19]. [c.205]

Вакансии и межузельные атомы — точечные дефекты структуры реального металла, механизм образования которых заключается в следующем. Атом, находящийся в правильном (регулярном) положении в узле кристаллической решетки и имеющий достаточно большую энергию, может переместиться в неправильное (иррегулярное) положение (в межузлие), оставляя место в узле решетки незанятым. Атом, переместившийся в межузлие, называется дислоцированным, а узел, не занятый атомом, называется вакансией (атомной дыркой ). [c.105]

Согласно современной теории разупорядочения [2], нестехиометричность кристалла связана с образованием точечных дефектов типа вакансий или внедренных ионов. Учитывая, что ферриты со структурой шпинели имеют две катионные и одну анионную подрешетки, трудно без непосредственного эксперимента решить вопрос о природе доминирующих точечных дефектов. В некоторых случаях полезная информация может быть получена из термодинамических исследований. Однако природа дефектов и характер их распределения по подрешет-кзм сложного кристалла могут быть установлены структурными исследованиями, связанными с измерением интенсивности дифракционных отражений в дефектных кристаллах. [c.12]

Внедренные атомы, располагающиеся в междоузлиях решетки кристалла также нарушают ее правильность. В известном смысле этот дефект противоположен вакансии. Этот вид дефекта чаще встречается в кристаллах с большими межатомными промежутками, чем в плотно упакованных, в то время как вакансии встречаются в любых структурах. Поэтохму при обычных условиях перемещения атома в пространстве между узлами в гранецен-трированных кубических металлах маловероятно, так как такое перемещение связано с очень большим местным искажением. Однако энергия, необходимая для образования такого точечного дефекта, может возникнуть при пластической деформации или при взаимодействии атомов с частицами высокой энергии. [c.538]

УДП формиатного никеля получают в условиях, которые обеспечивают значительный запас в нем свободной энергии благодаря сильно развитой поверхности. Степень дефектности кристаллической решетки порошка может возрастать при его прессовании и прокатке. Следовательно, прокатанная лента, полученная из УДП никеля, находится в термодинамически неравновесном состоянии из-за наличия не только развитой свободной поверхности у отдельных частиц, но и избыточных вакансий, дефектов упаковки, дислокаций и других дефектов структуры. [c.84]

Свойства аморфного и кристаллического состояний вещества существенно различаются. В аморфных телах отсутствуют такие дефекты структуры, свойственные кристаллическому состоянию, как дислокации и межзеренные границы. Даже вакансии в аморфных телах имеют другую форму и размеры. Они похожи на пустоты чечевицеобразной формы и носят название вакансионноподобных дефектов. Эти пустоты имеют вид узких щелей, и в них не может разместиться атом. Наличие таких дефектов сильно затрудняет диффузию через аморфные слои. Таким образом, неупорядоченная структура аморфных материалов определяет особенности механических, электрических, магнитных и диффузионных свойств. В результате аморфные материалы находят щирокое техническое применение. Они используются, например, в качестве диффузионных барьеров токоведущих дорожек электронных устройств для изготовления магнитных головок и малогабаритных трансформаторов в сенсорных датчиках измерения различных свойств размеров, скручивающих моментов, силы удара, скорости газовых потоков, объема вытекающей жидкости и т.д. [c.45]

Кристаллы. На примере кристаллов подробно исследовано влияиие дефектов структуры на П. Первичными устойчивыми разрывами сплошности являются субмикроскопич. трещины, зарождающиеся и подрастающие при пластич. деформации. Геометрич. трещины с тупой (в атомном масштабе) вершиной (рис. 3) образуются вследствие конденсации вакансий. [c.237]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...