Дефекты кристаллов термические

В принципе образование стабильного зародыша новой фазы может происходить и в областях кристалла, не содержащих дефектов, в результате возникновения серии благоприятных флуктуаций (гомогенное зарождение), однако в большинстве случаев зародыши в твердой фазе образуются на границах зерен, на дефектах упаковки, дислокациях и т. п., где работа образования зародыша меньше. Образование зародыша в классическом смысле может не требоваться вообще, если в системе имеются какие-либо подходящие готовые зародыши или если такие зародыши могут образовываться из существующих дефектов без термической активации. Кроме того, зародыши, которые неустойчивы при данных условиях из-за того, что они имеют размер меньше критического (докритические зародыши, или эмбрионы), при резком изменении температуры могут стать закритическими. Этот способ зарождения иногда называют атермическим в отличие от термически активируемого образования зародышей. [c.228]

Повышение сопротивления движению дислокаций приводит к увеличению прочности металла. Этого достигают введением в металлы специальных примесей, термической обработкой, наклепом и т. п. В настоящее время сделаны первые шаги по созданию металлов, не имеющих дефектов кристаллической решетки. Получены бездислокационные нитевидные металлические кристаллы ( усш), обладающие очень высокой прочностью, приближающейся к теоретической. [c.107]

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]

Модуль упругости Е практически не зависит от химического состава и термической обработки стали. Приведенный здесь предел прочности установлен экспериментальным путем. Он во много раз (в 100 раз и более) меньше теоретических значений, подсчитанных исходя из сил межатомных связей. Это объясняется отклонением строения реальных кристаллов металла от идеального строения кристаллических решеток, т. е. несовершенством (дефектами) кристаллических решеток реальных металлов. Наибольшее влияние на снижение прочности металла оказывают [c.37]

За исключением упоминавшихся выше нитевидных металлических кристаллов со структурой высокого совершенства, еще не удалось попасть в область левой ветви кривой (рис. 4.58). Применяемые в технике методы упрочнения поликристаллических металлов основаны на искусственном увеличении удельного числа дефектов, достигаемом различными методами. К числу наиболее распространенных и пока наиболее эффективных средств повышения прочности металлов относятся легирование металлов при помощи тех или иных добавок, т. е. получение металлических сплавов, и термическая обработка их. Оба этих направления тесно связаны с изучением свойств сплавов при помощи диаграмм состояния. [c.296]

Увеличить количество структурных дефектов можно за счет легирования металла, т. е. растворения в его кристаллической решетке других элементов, а также путем термической обработки. В настоящее время широкое распространение получил новый способ обработки металлов — термомеханическая обработка, при которой значительно возрастает количество структурных дефектов и обеспечивается упрочнение металла в результате прекраш ения движения дислокаций. Из сказанного следует, что плотность расположения атомов неодинакова по различным плоскостям и направлениям кристаллической решетки. Свойства каждого кристалла (химические, физические, механические) зависят от направления кристаллической решетки. [c.10]

На свойства металлов большое влияние оказывает их дислокационная структура. Прочность бездислокационных кристаллов (теоретическая прочность) в сотни раз превышает прочность реальных материалов. При плотности дислокаций порядка 10 . .. 10 см , характерной для чистых неупрочненных металлов, сопротивление деформированию наименьшее. При увеличении плотности сверх указанных значений подвижность дислокаций снижается, что воспринимается нами как рост прочности. Эффективными способами повышения плотности дислокаций (и других дефектов) и снижения их подвижности являются легирование, пластическое деформирование (деформационное упрочнение), упрочняющая термическая и химико-термическая обработка. [c.51]

Болдырев В. В. Влияние дефектов в кристаллах на скорость термического разложения твердых веществ. Изд-во Томск, гос. ун-та, 1963. [c.69]

ТЕРМИЧЕСКОЕ ВЫСВЕЧИВАНИЕ И ДЕФЕКТЫ СТРУКТУРЫ РЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ [c.98]

Таким образом, рассмотренные разнообразные явления, возникающие в щелочно-галоидных кристаллах под действием термической обработки, могут быть объяснены с единой точки зрения на основе механизма образования в кристалле дефектов по Шоттки. Последние возникают на поверхности и проникают внутрь кристалла путем процессов растворения окружающего вакуума или саморастворения и образования на поверхности кристалла все новых слоев анионов и катионов решетки. [c.111]

В гл. 1 излагаются необходимые сведения о механических испытаниях. Физическими носителями высокотемпературной пластической деформации являются дефекты решетки вакансии, дислокации, границы зерен кристаллов. Они вводятся в гл. 2. Гл. 3 посвящена общему рассмотрению зависимости скорости установившейся ползучести от температуры и приложенного напряжения. Приводятся и необходимые термодинамические соотношения. В гл. 4 описаны модели ползучести, контролируемой возвратом и термически активированным скольжением. Действие гидростатического давления, в особенности на вещество Земли — минералы и горные породы, — рассмотрено в гл. 5. [c.9]

В первой части (гл. 1—11) освещены известные, классические представления о строении кристаллов и. их свойствах. Изложены основные положения о симметрии кристаллов и о типах кристаллических решеток. Далее автор переходит к описанию термических и калорических свойств кристаллов и квантовомеханическому расчету теплоемкости кристаллов по Эйнштейну и Дебаю. В книге подробно развит термодинамический метод анализа важнейших свойств кристаллов, в особенности, для определения условий фазовых равновесий и полиморфных превращений. Последовательная термодинамическая трактовка проходит через все разделы книги и составляет в известном смысле ее логический стержень. Наряду с термодинамическими расчетами в ряде случаев используются методы, основанные на приближенной оценке межатомных взаимодействий. В этих главах сообщаются также элементарные сведения о кинетических закономерностях важнейших процессов, происходящих в кристаллах, в том числе—о процессах диффузии. Наконец, дается представление о реальной структуре кристаллов и о видах структурных дефектов. [c.11]

Рис. 10.8. Четыре основных типа термических дефектов в бинарных ионных кристаллах типа АВ

И поверхностных дефектов тем, что они находятся в тепловом равновесии . Поэтому невозможно получить идеальные кристаллы при нормальной температуре. Даже если бы они были свободны от дислокаций и не имели бы каких-либо поверхностных дефектов, при температуре, отличающейся от 0° К, следовало бы считаться с определенной равновесной концентрацией атомных дефектов. Такой вид неупорядоченности называется поэтому собственной или термической (термодинамической) неупорядоченностью. [c.217]

Четыре основных типа термических дефектов для бинарного ионного кристалла типа АВ приведены на рис. 10.8. [c.218]

Пока кристалл находится в температурной области пластической деформации (для германия это 500—940° С, для кремния 900— 1420° С), возникшие термические напряжения вызывают пластическую деформацию сдвига в основном в краевых областях кристалла. Это приводит к образованию структурных дефектов — дислокаций, плотность которых, вызванная только указанной причиной, может достигать порядка 10 см (см. рис. V. 22). [c.490]

С помощью рентгеноструктурного анализа возможно определение - степени совершенства кристаллов, типа твердых растворов, величины микронапряжений. Кроме того, он дает возможность детально изучить те структурные изменения, которые происходят в сплавах при термической обработке, пластической деформации, определять концентрации дефектов упаковки, плотность дислокаций и т. п. Разрешающая способность установок [c.141]

Дислокации — не единственные дефекты кристалла известны также вакансии и межузельные атомы, образующиеся при переходе атома из узла кристаллической решетки в пространство между узлами. Межузельные атомы образуются в кристалле самопроизвольно, вследствие термических флуктуаций. Поэтому число их зависит от температуры при пониже1п и температуры число вакансий и межузельных атомов в чистом, т. е. не содержащем примесей, кристалле убывает до нуля. Дислокации, наоборот, не исчезают с уменьшением температуры. Можно считать, что число дислокаций с изменением температуры меняется незначительно, если только температура достаточно удалена от температуры плавления. При приближении к точке плавления число дислокаций быстро уменьшается. Дислокации не возникают в кристалле сами по себе, они образуются в процессе образования кристалла или в результате внешнего воздействия на кристалл. Дислокации являются важными характеристиками кристаллического состояния. В ядре дислокации (т. е. в окрестностях ее оси) атомы смещаются из положения равновесия, и в решетке возникают внутренние напряжения. С этой точки зрения дислокацию можно считать источником внутренних напряжений. [c.368]

Использование для управления текстурой и подавления компонент с малым инкубационным периодом промежуточного отжига на частичную рекристаллизацию с последующей деформацией на небольшую степень (око-локритическую). Этот способ основан на использовании ряда моментов во-первых, разной продолжительности инкубационного периода формирования зародышей разных текстурных компонент, во-вторых, ориентационной зависимости наклепываемости кристаллов и, в-третьих, зависимости термической стабильности структурных дефектов от характера и плотности последних. [c.419]

В связи с тем, что температура перегретого пара в современных энергоустановках превысила 510° С, хромомолибденованадиевые стали (12Х1МФ, 15Х1М1Ф), как более жаропрочные, полностью заменили в котельном производстве хромо молибденовые стали. Большая жаропрочность этих сталей объясняется тем, что V в них упрочняет твердый раствор, уменьшает скорость диффузионных процессов перераспределения элементов, главным образом Мо, и повышает устойчивость стали против отпуска. Кроме того, распределение термически устойчивых высокодисперсных карбидов ванадия по дефектам кристаллической решетки препятствует развитию сдвиговых процессов при пластической деформации. Наиболее удачно распределение карбидов ванадия по многочисленным дефектам мартенситных кристаллов и наименее — по [c.86]

По способу образования можно выделить Т. д. ростовые, возникающие в процессе криста.ыизации Т.д. термические (возникают в результате прогрева, часто с последу- тощей закалкой) радиациогшые (см. Радиационные дефекты), сопутствующие дис.юкациям (шуба дислокации) примеси, к-рые вводятся в кристалл при легировании, и др. [c.150]

Межкристсшитные треЩнны. Дефект в виде тонких нарушений сплошности, образующихся по границам кристаллов при низкой прочности этих границ вследствие усадочных, термических и структурных напряжений. Располагаются преимущественно в осевой зоне слитков [c.92]

Реальные металлические материалы, как правило, являются по-ликристаллическими, то есть состоят из множества отдельных кристаллов, которые в общем случае имеют неправильную форму и называются кристаллитами или зернами. В отличие от идеальных кристаллов, в которых атомы кристаллической решетки расположены строго периодично, реальные кристаллы всегда имеют нарушения регулярности структуры (разупорядоченность), которые называются дефектами. Основными причинами отсутствия у реальных конструкционных металлических материалов идеального кристаллического состояния являются неравновесные условия кристаллизации металла, присутствие в его составе легирующих и примесных элементов, деформация кристаллической решетки вследствие воздействия на нее в процессе изготовления изделий механических, термических, радиационных и других факторов. [c.23]

Чем выше качество поверхности сапфировых волокон, тем более высока их чувствительность к снижаюш,им прочность поверхностным реакциям очень небольшие дефекты на почти совершенной поверхности пламенно-полированного сапфира приводят к сильному снижению измеряемой прочности. Плавная волнистость, показанная на рис. 3, вызывает лишь очень незначительную концентрацию напряжений и даже субмикроскопические ямки термического травления, наблюдаемые па пламенно-полированных волокнах [31], не являюш,иеся дефектами, сильно снижающими прочность такие дефекты характерны для некоторых нитевидных кристаллов с высокой прочностью [23]. Таким образом, пламенно-полированные волокна служили идеальным объектом для изучения влияния поверхностных реакций на прочность. [c.182]

Описанные ге нологическпе исследования показали, что кристаллы ниобата бария-натрия очень чувствительны к тепловым условиям роста, и поэтому необходим тщательный экспериментальный подбор термических градиентов как в расплаве, так и над ним. Желательно иметь малые температурные градиенты, поскольку получаемые в этих условиях кристаллы обладают меньшим количеством оптических дефектов. Предлагаемые различными авторами разнообразные технические усовершенствования (перегородки, 01ра/кательные экраны, дополнительные нагреватели п т. п.) не устраняют полностью дефектность выращенных кристаллов. Интересным новшеством является охлалхдепие дна тигля воздухом, позволяющее создать более стабильные тепловые условия роста. Тенденция кристаллов к растрескиванию может быть уменьшена подбором состава расплава, созданием плоского фронта кристаллизации, а также с помощью медленного охлаждения выращенного кристалла, особенно в области сегнетоэлектрического фазового перехода (600—400 °С). [c.211]

При написании настоящей книги автор не ставил перед собой задачу познакомить читателя с методами нанесения покрытий. Они неоднократно освещались во многих работах, например [18, 22, 54, 57, 80, 83]. Поэтому автор предполагал, что читатель знаком с ними и его интересуют не методические вопросы, а вопросы, связанные с ростом больших совокупностей кристаллов. Такой акцент не случаен, а диктуется необходимостью связать закономерности роста с дефектообразованием. Многие идеи, относящиеся к общим вопросам реального кристаллообразования, основаны на представлениях, изложенных в [70]. Указанный подход при анализе роста кристагалов покрытий и закономерностей образования дефектов в них реализуется впервые. Автор ориентировался на интересы, в первую очередь, йнженеров-технологов, занимаюшихся химико-термической обработкой металлов и сплавов. Однако настоящая книга будет полезна аспирантам и (студентам старших курсов технических вузов, а также преподавателям, читающим курсы Металловедение и Химико-термическая обработка . [c.5]

В 13, 14, 15 и 16 указанной главы приводятся результаты проведенных автором исследований по термическому высвечиванию фотохимически окрашенных щелочно-галоидных кристаллов, не содержащих чужеродных активирующих примесей, выясняется влияние дефектов структуры и действие света, поглощаемого центрами окраски, на термическое высвечивание и устанавливается связь между центрами захвата и различными центрами окраски щелочно-галоидных кристаллов. [c.6]

Дислокации — это линейные дефекты, расположенные на границе между областью, в которой произошло скольжение, и остальной, еще не затронутой скольжением частью кристалла. Они являются источниками полей внутренних деформаций и внутренних напряжений в кристалле, которые ослабевают обратно пропорционально расстоянию от дислокации. Поле деформации, связанное с дислокацией, позволяет последней чувствовать приложенное напряжение. Под его воздействием дислокация перемещается, увеличивая таким образом размеры области, в которой произошло скольжение, Движение дислокации затрудняется термически активируемой силой трения решетки (сила Пайерлса) и препятствиями на пути их скольжения. Уравнение Орована является микроскопическим определяющим соотношени-ем которое связывает скорость деформации и поток дислокаций. [c.51]

Мы постулируем, что изолированные F-центры в серебряно-галоидных кристаллах неподвижны при комнатной температуре, но что они могут медленно мигрировать механизмом термической диффузии электрона (туннельный эффект) в соседний вакантный галоидный узел. Этим обусловливается возможность медленной термической агрегации изолированных /-центров, приводящей к образованию пар и полиагрегатов, причем скорость агрегации зависит от концентрации и подвижности вакантных галоидных узлов. Имеются два других возможных механизма образования агрегатов /-центров. Агрегаты /-центров ниже критического размера должны соединяться с вакантными галоидными узлами, образуя положительно заряженные агрегаты, обладающие некоторым временем жизни до момента их вторичной термической диссоциации. Если за это время жизни такому положительному агрегату будет передан электрон, то возникнет устойчивый нейтральный агрегат. Такой процесс может протекать при освещении кристалла, содержащего /-центры. Наконец, неподвижные пары /-центров и более крупные агрегаты также являются устойчивыми ловушками электронов, причем образующийся отрицательно заряженный центр способен притянуть положительно заряженный дефект решетки. [c.123]

Процессы термического возврата заключаются в устранении неравновесного избытка точечных дефектов и, главное, в перестройке дислокационной структуры, формирующейся при деформации. При самопроизвольной перестройке свободная энергия кристалла должна сни-знться, поэтому в результате возврата уменьшается плотность дислокаций, а остающиеся стремятся образовать устойчивые конфигурации, отличающиеся минимальной энергией, например, в виде стенок или сеток, являющихся малоугловыми границами. Существенная перестройка дислокационной структуры при возврате возможна лищь в условиях активного протекания термически активируе- [c.63]

Еще несколько десятилетий тому назад было замечено [59], что деформированные кристаллы обладают неустойчивостью структуры и свойств, особенно во внешних полях (механических и термических). Изложенный в настоящей главе экспериментальный и теоретический материал показывает, что нестабильность свойств деформированных кристаллов физически оправдана и, в принципе, не может быть устранена. Дело в том, что большинство практически важных свойств являются структурно чувствительными, а структурообразование является неотъемлемым свойством диссипативной системы в условиях, далеких от равновесия, при непрерывном притоке энергии и вещества. Самоорганизация такой системы (т. е. создание в ней структуры) является необходимым условием ее существования во внешнем механическом поле, т. е. в процессе деформации. После удаления внешнего поля структура грубо говоря, материалу не нужна, в ряде случаев она преобр.1зуется в кристаллическую с дефектами, а часто даже исчезает с помощью различных механизмов. В новом механическом поле возможно быстрое наступление структурной неустойчивости, связанное с потерей пластичности вследствие макроскопической локализации дефектов (см. п.3.2). [c.99]

Большая подвижность ионов в жидкости приводит к резкому ускорению реакций перехода фаз неустойчивых в данных условиях в устойчивые, образованию соединений в твердом виде, по отно шению к которым жидкость является уже насыщенной, и их кристаллизации из жидкой фазы. Таким образом, происходит непрерывное растворение тех фаз, по отношению к которым расплав является ненасыщенным, и кристаллизация других устойчивых в данных условиях. Это касается превращений мелких, богатых дефектами строения кристаллов в более крупные, обладающие более правильно построенной кристаллической решеткой. Количество жидкой фазы может доходить до 60%. Чем она подвижнее и чем ее строение более благоприятно для перекристаллизации, тем быстрее протекает процесс спекания. Количество, строение, по-. верхностное натяжение и вязкость жидкости легко контролируются введением различных добавок. Среди последних следует назвать полевой шпат или пегматит, сподумен, магнезиальные соединения и заранее подготовленные плавни. Превышение температуры плотного спекания сопровождается уменьшением уплотнения— вспучиванием. Максимальные температуры, допустимые при обжиге, определяются деформацией изделий и их вспучиванием за счет расширения воздуха в закрытых порах, выделения газов, растворенных в исходных материалах или образующихся в термической диссоциации некоторых окислов с переменной валентностью, например таких, как РегОз, Т10г. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...