Объем образования вакансии

Объем образования вакансии 54, 103 Окислы 58—63, 83, 145, 197, 198, 248, [c.281]

Одним из важных эффектов воздействия облучения на вещество является изменение размеров кристалла. При образовании вакансии, когда окружающие ее атомы не релаксируют, происходит уменьшение плотности. Это связано с тем, что атом, покинувший узел решетки и вышедший на поверхность, увеличивает объем кристалла. Поскольку масса остается постоянной, происходит уменьшение плотности. Наоборот, если образуется межузельный атом, плотность увеличивается. При отсутствии релаксации соседних с дефектом атомов параметр кристаллической решетки не изменяется. [c.90]

Пластическая деформация в некоторых (редких) случаях возможна также за счет движения вакансий (диффузионная деформация). Если под действием растягивающих напряжений а возникают вакансии вблизи растянутых участков образца и двигаются к сжатым участкам, где поглощаются, то это равносильно переносу атомов в обратном направлении. Такой процесс возможен при достаточно высоких температурах, когда вакансии относительно легко возникают и поглощаются. При наличии напряжений энергия образования вакансий уменьшается. Эффективное значение энергии станет равным U — аа , где — объем, атомы которого находятся под действием напряжений. [c.292]

Диффузионный перенос связан с перемещением вакансий вдоль границ и внутри зерен. Под действием растягивающих напряжений уменьшается энергия образования вакансий. На границе между двумя растянутыми зернами (рис. 15.9) концентрация вакансий увеличивается и они перемещаются в зоны, где их концентрация меньше. Потоку вакансий соответствует встречный поток атомов, поэтому у растянутых границ количество атомов увеличивается и зерна удлиняются. Перенос атомов происходит и по объему зерен, однако вклад объемной диффузии незначителен и играет роль лишь при высоких температурах около 0,9 а действие зернограничной диффузии существенно уже при 0,4 - 0,6 пл- [c.495]

Из сравнения (7.16) и (7.15) видно, что энергия образования вакансий вблизи свободной поверхности почти в 2,5 раза (26 006/11 000 = 2,36) меньше, чем в объеме кристалла. При этом для комнатной температуры из (7.16) и (7.15) получаем Со =4 10" и с о = 3 10 , т.е. равновесная концентрация вакансий в приповерхностном слое меди при комнатной температуре на 10 порядков больше, чем в объеме материала. Приведенные выше оценки, по-видимому, вполне разумны, если учесть литературные данные, свидетельствующие о резком отличии динамических параметров решетки вблизи поверхности от параметров в объеме кристалла (см. п. 4.5). Таким образом, можно предполагать, что в силу значительно меньшего значения энергии образования вакансий в приповерхностной области с особыми динамическими свойствами решетки, вакансии зарождаются предпочтительно именно здесь и затем мигрируют в объем кристалла на стоки, если существует разность химических потенциалов вакансий. Именно в этом смысле поверхность можно считать в энергетическом отношении областью облегченного зарождения вакансий. [c.226]

Кроме внутреннего испарения возможно частичное или полное испарение атомов с поверхности кристалла, сопровождаемое образованием вакансии в поверхностном слое кристалла (рис. 1.7,6 ). При замещении вакансии внутренним атомом она втягивается внутрь кристалла и диффундирует но его объему. Этим вакансиям уже нельзя сопоставить дислоцированные атомы, так как их образование не сопровождается одновременным внедрением атомов в междоузлия. Такие вакансии называют дефектами по Шоттки [73, 279. [c.26]

Очевидно, что величина приращения объема близка к атомному объему 2, однако она не равна ему вследствие релаксации области кристалла вокруг вакансии (внутрь или вовне). Приращение объема называется объемом образования вакансии ДУ/. Изменение энергии равно суммарной энергии разрушенных связей и называется энергией образования вакансии АЕр Наконец, энтропия образования вакансии ЛЗ/ отвечает изменениям частот колебаний атомов в окрестности дефекта. [c.54]

Градиент концентрации вакансий между дислокацией и остальным объемом кристалла возникает вследствие того,, что приложенное напряжение а изменяет равновесную концентрацию вакансий в области дислокации, повышая энергию образования вакансий на величину о 2. Последняя равна работе, совершаемой против напряжения о при образовании вакансии, ( 2ж 6 — атомный объем). При этом концентрация вакансий равна [c.76]

Для соответствия потока вакансий потоку атомов в обратном направлении нужно, чтобы при образовании вакансии на поверхности атом (объема Ь ) покидал поверхность. Если весь объем приходящий к поверхности в единицу времени, равномерно распределен, то он образует слой толщиной и образец удлиняется со скоростью деформации [c.222]

Однако отнюдь не очевидно, что вакансии поступают в объем зерна и что диффузия в зерне носит объемный характер, как это постулировано Набарро и Херрингом. Правомочность такого сомнения подчеркивается тем фактом, что как свободная энергия образования вакансий, так и свободная энергия активации дви- [c.252]

Большой интерес представляет изучение таких атомных свойств, как структура, энергия образования и динамика дефектов в кристалле. Если, например, мы интересуемся вакансиями в алюминии, мы можем для начала постулировать, что кристалл является совершенным, но один ион из него вынут. Тогда структурные факторы непосредственно вычисляются и легко находится изменение энергии. При выполнении такого расчета нужно соблюдать осторожность, чтобы быть уверенным, что объем системы действительно остается постоянным. Расчет для алюминия дал энергию образования вакансии, примерно в 2 раза большую, чем наблюдается экспериментально. Напомним, что, как предполагалось в этом расчете, соседние ионы при введении вакансии остаются на своих прежних [c.493]

Вакансии, как и другие дефекты атомно-кристаллического строения - примесные атомы, дислокации, границы, имеют свои характеристики - энергию образования энергию миграции объем V, поле напряжений Су г), где г - удаление от вакансии, концентрацию Представления об этом дефекте основаны на аксиоматике, сформированной не менее 50 лет назад [43]. Однако, на наш взгляд, трудности непосредственного наблюдения вакансий накладывают отпечаток на достоверность теории и интерпретации экспериментальных данных, не позволяют в полной мере реализовать возможный уровень свойств металлов, например пластичность, ударную вязкость и др. Рассмотрим некоторые важные свойства вакансий и особенности их поведения. [c.97]

Таким образом, одним из механизмов термического разупрочнения деформированного металла может быть захлопывание дислокационной петли с обогащением окружающего пространства неравновесными вакансиями с последующей их коагуляцией и образованием микропоры. Объем металла при этом должен увеличиваться в соответствии с выполненными оценками на доли и единицы процентов. [c.116]

AV—изменение объема, связанное с образованием и переме-ш,ением вакансии ( активационный объем ). [c.96]

Благодаря тепловому возбуждению точечные дефекты не остаются в кристалле на одном месте, они дрейфуют по его объему. Дрейф (или диффузия) точечных дефектов может происходить хаотически (самодиффузия) или же направленно под действием градиентов температуры, напряжения или концентрации дефектов. Скорость диффузий пропорциональна ехр [—Q KT), где Q = = (/тд + At/ — энергия активации диффузии, состоящая из энергии f/тд образования точечного дефекта и высоты А/7 энергетического барьера, который необходимо преодолеть при перемещении дефекта из одного устойчивого положения в другое. На величину At/ влияет поле напряжений. В связи с этим вакансии и атомы примесей с малыми радиусами (но сравнению с атомами основного металла) диффундируют в зоны сжатия, а внедренные атомы и атомы примесей с большими радиусами—в зоны растяжения. [c.82]

Однако следует подчеркнуть, что в соответствии с (37) граница испускает не точечные дефекты, а дислокации. Точечные дефекты должны возникать из-за образования лишнего объема, т. е. в соответствии со скоростью, определенной (18). Но дан е и в этом случае лишний объем может компенсироваться дислокационными петлями, а не вакансиями или междоузлиями. [c.184]

Следовательно, винтовая дислокация, двигаясь после пересечения с другой винтовой дислокацией, тянет за собой порог, позади которого остается дорожка вакансий или внедренных атомов. При перемене направления движения вакансии, казалось бы, должны замещаться внедренными атомами или, наоборот, внедренные атомы — вакансиями и, значит, при воз-вратно-поступательном движении, например под действием циклических нагрузок, в кристалле не должно оставаться никаких несовершенств. На самом же деле возникшие при движении дислокаций вакансии и внедренные атомы сравнительно быстро диффундируют от места их образования и распределяются по объему кристалла. Поэтому при возвратно - поступательном двил ении дислокаций происходит накопление вакансий в кристалле. [c.376]

На второй стадии мигрируют к стокам вакансии, менее подвижные, чем атомы водорода. Об аннигиляции вакансий свидетельствует повышение параметров кристаллической решетки, значения которых, однако, остаются ниже равновесных даже после длительного старения, указывая на по-прежнему высокую концентраций Избыточных вакансий в осадках. Мигрируя к стокам, в том числе и к порам, вакансии увеличивают, как показывает растровая электронная микроскопия. объем последних. Уменьшение давления молекулярного водорода в порах приводит к некоторому снижению твердости, но не вызывает разупрочнения, так как процессы упорядочений структуры не развиваются до стадии полигонизации. Перераспределение дислокаций с образованием разделенных малоугловыми границами субзерен, в соответствии с энергией активации утих процессов ( 1,2 эВ), в металлах с относительно высокой температурой плавления становится возможным только при нагреве. [c.33]

Поскольку свободная энергия активации диффузии не всегда известна, интересно получить зависимость ДУ от Р, выраженную только через упругие константы и их производные по давлению. О Коннелл [264] принял, что активационный объем диффузии приблизительно равен объему образования вакансии, и представил вакансию как полость в твердом теле, нахО к дящемся под давлением, для которой можно ввести эффектив- г ный модуль сжатия 5с = (4/9) 5. Процедура, которую применил О Коннелл, эквивалентна разложению модуля сжатия по- 1 лости в ряд с сохранением членов до первого порядка по Р [c.186]

Возникновение межузельных атомов сопряжено с раздвиже-нием атомов решетки. Если при образовании вакансий атомы смещаются примерно на 2%, то при образовании межузельного атома — на 12%. Избыточный объем за счет одиночных межузельных атомов составляет —2,5 атомного объема. Он заметно уменьшается при образовании скоплений межузельных атомов. [c.235]

МОЖНО представить в виде объемов V .a и Увак, где Кс.а является объемом образования смещенных атомов и одновременно объемом отжига вакансий, а Увак служит объемом образования вакансий и областью, в которой происходит отжиг смещенных атомов. Поскольку мы полагаем, что петли вакансионного и межузельного типов зарождаются в пиках смещения, количество петель, образующихся в начальный момент облучения, будет линейно возрастать с дозой. В момент, когда весь объем образца пройдет однажды через состояние пика смещения, плотность зародышей петель станет настолько большой, что новые пики смещения должны будут возникать в том месте, где уже существует петля. Если смещенные атомы образуются вблизи петли межузельного типа, то происходит увеличение ее размеров если же в объеме Ус.в оказывается вакансион-ная петля, то она сужается. И наоборот, вакансионные петли увеличивают свои размеры, если происходит суперпозиция объема VeaK с объемами, содержащими петли этого типа. Петли межузельного типа сужаются при взаимодействии с объемами Увак- [c.206]

При объяснении полученных результатов Страуманис и др. исходили из влияния состава на коэффициент термического расширения твердого раствора. С повышением содержания индия коэффициент термического расширения раствора его в золоте увеличивается. Поскольку при затвердевании сплава образовывались химически неоднородные кристаллы твердого раствора, при последующей термической обработке или медленном охлаждении в кристаллах возникали внутренние напряжения. Периферийная зона кристаллов, содержавшая больше индия, уменьшалась в объеме при охлаждении сплава в большей мере, чем центральные участки, в результате чего в ней создавались напряжения растяжения. В этом отношении состояние периферийной зоны сходно с жидкостью, находящейся под отрицательным давлением [246]. По мнению авторов [369], релаксация напряжений осуществляется путем образования вакансий, которые во время длительной выдержки диффундируют к стокам и образуют микропоры. На основании этой модели они вычислили объем образующихся пор и получили результаты, по порядку величины близкие к экспериментальным. В сплавах системы d — In, в которых коэффициенты термического расширения мало чувствительны к составу, поры не образуются [369]. [c.112]

НИИ, равном нулю — дополнительная внешняя работа для образования вакансий в кристалле под сжимаюидам давлением Р Av — изменение объема при образовании вакансии, равное где и Иу — атомный объем и объем вакансий соответственно. Равновесная концентрация вакансий [c.206]

При анализе механизма ползучести Набарро рассмотрим однокомпонентный поликристаллический агрегат в однофазном состоянии. Границы зерен агрегата представляют собой области прерывности (нарушения) кристаллического строения, поэтому они служат источниками вакансий и одновременно являются стоками для вакансий. Когда растягиваюшее напряжение р направлено нормально к границе, оно может способствовать образованию вакансий, для чего потребуется затратить работу на каждую образуемую вакансию, где —объем вакансии, примерно равный атомному объему. Если напряжение отсутствует, вероятность нахождения вакансии в данном месте определяется соотношением [c.252]

Близость энергии активации миграции к энергии активации самодиффузионных процессов свидетельствует о том, что миграция границ контролируется направленным перемещением вакансий. Другими словами, движение границы представляет процесс обмена местами атомов и вакансий (рис. 13.13). По своему атомному механизму и энергии активации миграция занимает некоторое промежуточное положение между самодиффузией по границам и объему зерен. В случаях малоугловых и специальных большеугловых границ обмен местами атомов и вакансий происходит в малоискаженных приграничных зонах, поэтому энергия активации миграции границы будет близка к энергии активации объемной самодиффузии в решетке. По мере разориентации границы и увеличения степени искажения решеток в приграничных зонах доля энергии активации, связанная с образованием и перемещением вакансий, будет уменьшаться. Общая энергия активации миграции будет приближаться к энергии активации самодиффузии по границам. В соответствии с этим большеугловые границы более подвижны, чем малоугловые и специальные. В условиях неравномерного распределения температуры, например при сварке, отмечают, что наиболее интенсивная миграция границ происходит в направлении тепловых потоков. Это, вероятно, обусловлено направленным потоком вакансий от более нагретого к менее нагретому участку металла. [c.505]

Аналогично могут быть рассмотрены комплексы из большего числа вакансий. Однако ири этом энергия их образования будет зависеть от вида конфигурации вакансий в комплексе. Грубую оценку энергии образования сферического комплекса из п вакансий и их связи в таком комплексе можно получить в модели нгесткого континуума, рассмортенной в 4. Применим формулу (4,22) к случаю сферического комплекса (полости) из п вакансий радиуса г и объема па (где со — атомный объем). Тогда энергия его образования Е будет иметь вид [c.122]

Стадии выделения микропор в кобальтовом сплаве Со—30,5Ре-1,5У, который является упорядоченным твердым раствором, после отжига при различных температурах представлены на рис. 3.6. Видно, что после отжига при Т 400 °С (0,38Гпл) наблюдается начальная стадия образования микропор, при Т - 600 С (0,5Тпл) вакансии коагулируют в поры, при Т = 800 С (0,6 Гпл) поры укрупняются, а при Т = 1000 °С (0,7 Гпл) - мигрируют к поверхности, покидая образец. Объем пор в металле на рис.3.6,в, образованных за счет коагуляции вакансий, составляет приблизительно 2,5Уо, а локально может достигать (6-ь8) %, что хорошо корреспондируется с результатами оценок, выполненных нами ранее (см. раздел Происхождение вакансий ). [c.118]

Па некоторых металлах выделение П2 сопровождается процессом наводороживания. При образовании водорода адсорбированный атом водорода Падс поглощается металлом и диффундирует в его объем. Атомы Падс скапливаются внутри плоскостей и вакансий кристаллической решетки и там рекомбинируются в молекулы П2. Давление [c.89]

Для развития теории коррозии сплавов представляет интерес высокотемпературная модель СР, отвечающая основным требованиям образования "классической диффузионной зоны (ДВ) при отжиге контактирующих металлов ее равномерность, преимущественная диффузия по объему зерен и квазиравновесность концентрации вакансий. Процесс СР сплава можно рассматривать как его диффузионное истощение, но при любш направлении массообмена электрода с элеклролитсм (истощение, насыщение) коэффициент диффузии в да должен быть одинаков и совпадать с величиной, полученной в опытах с отжигом контактирующих металлов. [c.11]

Поверхностные слои кристалла в условиях периодически повторяющихся циклов сжатие—разгрузка поглощают вакансии при разгружении и возникающем недосыщении в основном со свободной поверхности и в силу се близости находятся в более благоприятной ситуации и привилегированном положении, чем объем кристалла. Таким образом, специфическая особенность данного случая заключается в том, что области максимального проявления эффекта диффузионной микропластичности находятся вблизи свободной поверхности твердого тела, которая является наиболее мощным и практически бесконечным источником и стоком вакансий. Причем процесс диффузионного образования вакансионных кластеров и дислокационных петель особенно резко интенсифицируется при циклическом нагружении, когда работает своего рода вакансионный насос [368--371], который при каждом цикле разгрузки кристалла засасывает вакансии со свободной поверхности, а при каждом цикле сжатия сбрасывает их на стоки (вакансионные петли), которые с увеличением числа циклов быстро растут в своих размерах и становятся отчетливо видны металлографически (см. рис. 109-111, 115-122 и др.), постепенно превращаясь из некоторого повышенного структурного фона (рис. 117) во все более отчетливые ямки травления. [c.208]

Например, по оценке Петроффа и Хартмана [30], в типичном ДТЛ имеется 40 диполей, средняя длина и ширина которых составляет соответственно 10 и 0,2 мкм. Если диполи возникают только в результате переползания и образованы чисто краевыми дислокациями, то количество точечных дефектов (эквивалентных вакансиям или междоузельным атомам) Nv, необходимых для его образования, будет равно общему объему диполей, деленному на атомный объем. Радиус атома принят равным [c.333]

А, следовательно, Ыу 5-10 . Если эти точечные дефекты равномерно распределены по объему активной области типичного полоскового лазера (400 мкм X 10 мкм X 0,2 мкм), то их концентрация должна была бы равняться 6-10 см Если включить сюда и прилегающие слои АиОа1 д А8, то эта концентрация уменьшилась бы более чем в 10 раз. Хотя образованию ДТЛ можно воспрепятствовать, избавляясь от наклонных дислокаций, на которых они зарождаются, предполагаемое присутствие высоких концентраций точечных дефектов наводит на мысль, что они влекут за собой последующую более медленную деградацию. Точечные дефекты, способствующие переползанию, не идентифицированы. Тем не менее показано, что донорный уровень, определяющий проводимость АиОа1 л А5, по-видимому, представляет собой комплекс типа донор — вакансия [39]. Этот точечный дефект присутствует в концентрациях, приближающихся в концентрации донорной примеси. Прямая связь между этим дефектом и деградацией не установлена. [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...