Дефекты решетки — Расположение

Монокристаллы с дефектами решетки. Под дефектами понимают вакансии, межузельные атомы, неупорядоченно расположенные примесные атомы, т. е. все то, что нарушает идеальный дальний порядок. Обычно число дефектов мало, однако число примесных атомов (в сплавах) может быть порядка общего числа атомов. В этом случае можно говорить о сохранении дальнего порядка лишь в среднем. [c.7]

Во всех случаях при отжиге кристаллов в свободном состоянии вследствие наличия большого числа эквивалентных кристаллографических плоскостей и напряжений в решетке распределение петель и других вторичных образований в объеме кристалла беспорядочное. Одноосное же деформирование металлов с неравновесной концентрацией дефектов решетки или пересыщенного твердого раствора способствует разделению энергетических состояний в расположении комплексов на группы с меньшей симметрией, чем симметрия решетки в свободном состоянии [67]. Теория процесса ориентированного перераспределения дислокационных петель при отжиге металлов с неравновесной концентрацией точечных дефектов под нагрузкой приведена в работе [69]. Она позволяет получить зависимость пересыщения точечных дефектов и пластической деформации от времени. [c.94]

Упорядочение. При исследовании упорядоченных сплавов можно получить инфор.ма-цию о структурном типе упорядочения (в том числе в разбавленных твердых растворах внедрения), о взаимном расположении упорядоченных и неупорядоченных областей, их форме, особенностях дефектов решетки, доменной структуре упорядочения и др. Специфический дифракционный контраст на изображениях упорядоченных структур связан с возникновением сверхструктурных отражений и с наличием в структуре антифазных доменов, разделенных антифазными границами (АФГ). Поскольку интенсивность сверхструктурных рефлексов пропорциональна степени дальнего порядка, по контрасту на темнопольных изображениях в сверхструктурных отражениях при определенных условиях можно судить о степени упорядочения. Наличие контраста на [c.57]

Декремент затуханий ч. 1. 312—315 Дефекты решетки — Расположение ч. 1. 82 [c.360]

Распределение интенсивности рассеяния рентгеновских лучей реальными кристаллами характеризуется типом и расположением дефектов решетки в пространстве. Однако решение точной задачи, когда таких дефектов много (например, 10 и более), практически невозможно. Поэтому необходимо рассматривать усредненные величины, обосновывая соответствующие процедуры усреднения и используя характерные приемы сравнения с экспериментальными данными. [c.235]

Френкелю. В галогенидах серебра, наоборот, для образования дефектов по Френкелю необходима меньшая энергия. В соответствии с теоретическими расчетами экспериментальные данные подтверждают, что электропроводность щелочно-галогенидных кристаллов связана с наличием дефектов по Френкелю. Дефекты решетки, рассмотренные выше, могут образовать комплексы (ассоциации). Наличие таких комплексов (например, в виде рядом расположенных вакансий противоположных знаков, или двухвалентной катионной примеси и катионной вакансии) может влиять на многие свойства кристаллов на низкотемпературную проводимость, на характер диэлектрических потерь и т. п. [c.44]

Отметим, что адсорбция, вызванная восходящей диффузией к границам, как показывает исследование микротвердости малых зерен, или несущественна или отсутствует полностью. Однако в реальном металле при высоких температурах могут протекать и другие процессы, приводящие к накоплению атомов на границах. В частности, происходит сток линейных и точечных дефектов вследствие высокотемпературной подвижности, которые будут нести с собой атомы, находящиеся в окружающих их атмосферах. Имеет место реактивная диффузия атомов некоторых элементов на границы в силу высокого химического сродства их с другими элементами, ранее там оказавшимися (например, атомов титана — к сегрегациям атомов углерода или наоборот). Но, как следует из только что рассмотренного эксперимента, с изменением микротвердости в малых зернах роль стока дефектов и реактивной диффузии, по-видимому, также не существенна в общем процессе образования высокотемпературных граничных сегрегаций. Это подтверждается отмеченной выше слабой очисткой решетки малых зерен, в которых происходили только эти процессы. Очистка же рядом расположенных крупных зерен была велика. Становится очевидным в связи с этим, что накопление инородных атомов на границах новых зерен происходит вследствие сбора мигрирующими границами дефектов решетки вместе с их атмосферами и что этот процесс является главным механизмом в образовании высокотемпературных сегрегаций. [c.107]

Это предельное значение представляет собой функцию периода Ь минус энергия взаимодействия вихря, смещенного на г, и вихря, расположенного в начале координат. Формулу (3.23) можно сравнить с результатом проведенного ранее (и требующего большого количества вычислений) исследования простых решеток с периодическими вакансиями [11]. Следует заметить, что решетки с комбинацией дефектов решетки указанного выше типа имеют отношение к изучению устойчивости вихревых решеток [7, 3]. Папример, при помощи простых вычислений можно показать, что энергия малых дефектов может быть отрицательна только в том случае, если форма решетки такова, что выполняется неравенство < а . [c.348]

Этот процесс образует два вида пустот -некоторые выходят на поверхность, а другие расположены ниже поверхности, так что водород из последних пустот не уходит и развивает давление это является причиной расширения предполагается, что такие внутренние пузырьки образуются в местах расположения дефектов решетки, микропор и неметаллических включений. [c.370]

В этой главе мы рассмотрим два типа взаимодействия дефектов непосредственное взаимодействие двух (или нескольких) соседних или близко расположенных дефектов решетки и взаимодействие более общего типа, включающее непрямое взаимодействие всех дефектов кристалла в целом, протекающее в соответствии с законом действующих масс. [c.122]

Дислокации представляют собой дефекты кристаллического строения, вызывающие нарушения правильного расположения атомов на расстояниях, значительно больших, чем постоянная решетки. Они возникают случайно при росте кристалла и термодинамически неравновесны. Причинами образования дислокаций могут быть также конденсация вакансий, скопление примесей, действие высоких напряжений. Процесс преобразования скоплений точечных дефектов в линейные идет с уменьшением свободной энергии кристалла. [c.470]

Еще раз подчеркнем что кристаллическая решетка и кристаллическая структура — понятия различные. Узел решетки не обязательно совпадает с атомом в кристалле обязательным является только идентичность расположения атомов вокруг узла. Однако при описании дефектов, для простоты, обычно считают, что узлы решетки совпадают с материальными частицами. [c.85]

Присутствие в определенном месте кристалла атома приме си или дефекта структуры приводит к тому, что на периодический потенциал решетки V(r) накладывается достаточно сильное возмущение и (г—Го), локализованное в некоторой малой области объемом Vro с центром в точке го (там, где расположен примесный атом или дефект). Таким образом, следует решить одноэлектронное уравнение Шредингера [c.236]

Локальные колебания — коллективные колебания атомов, расположенных вблизи дефекта кристаллической решетки частота локальных колебаний лежит вне полосы частот идеального кристалла. [c.282]

Для того чтобы ввести понятие о кристаллической дислокации и установить ее связь с упругой дислокацией, рассмотрим модель простейшего кристалла, решетка которого такова, что соседние атомы помещены в вершинах куба. На рис. 14.1.1 изображена одна атомная плоскость такой решетки, линии, соединяющие соседние атомы, образуют одинаковые квадраты. Такое расположение атомов возможно тогда, когда кристалл свободен от дефектов. При наличии дефектов сохранение правильной квадратной сетки уже невозможно, силы, действующие на каждый атом со стороны его соседей, становятся неодинаковыми и решетка искажается. На рис. 14.1.2 изображена атомная плоскость искаженной решетки. Вне области, ограниченной контуром Г, искажение, как видно, невелико. Кристалл с таким незначительным искажением решетки называется хорошим кристаллом, точнее, область вдали от дефекта называется хорошей областью. Но внутри контура Г, заключающего в себе дефект. [c.454]

Кристаллические решетки люминофоров имеют дефекты, расстояния между которыми исчисляются несколькими периодами решетки. Поэтому можно считать, что этим дефектам соответствуют локальные уровни электронных состояний, расположенные в запрещенной зоне. [c.199]

Были рассчитаны также комплексы внедренных атомов [55, 54, 103, 73, 76]. В случае одного внедренного атома металла матрицы расчет привел к выводу, что наиболее устойчивым является пе одиночный межузельный атом, занимающий центр междоузлия, а так называемая гантельная или расщепленная конфигурация атомов (рис. 27). Внедренный атом смещает соседний атом, находившийся ранее в узле (отмеченном на рис. 27 крестиком), и образует с ним пару (гантель) симметрично расположенных смещенных с узлов атомов. При этом в ГЦК решетке ось гантели ориентирована в направлении (100) (рис. 27,а), а в ОЦК решетке—в направлении <110) (рис. 27, б). Гантель можно рассматривать как симметричный комплекс дефектов — внедренного и смещенного атомов, искажаю- [c.125]

Строение и дефекты твердых тел. Кристаллическая решетка — это присущее кристаллическому состоянию вещества регулярное расположение частиц (атомов, ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью, в трех измерениях. Полное описание кристаллической решетки дается пространственной группой, параметрами элементарной ячейки, координатами атомов в ячейке. В этом смысле понятие кристаллической решетки эквивалентно понятию атомарной структуры кристалла. Русский ученый Е. С. Федоров почти на 40 лет раньше, чем были найдены методы рентгеноструктурного анализа, рассчитал возможные расположения частиц в кристаллических решетках различных веществ. Он подразделил кристаллы на 32 класса симметрии, объединяющих 230 возможных пространственных групп. Кристаллы могут различаться по двойному лучепреломлению, по пьезо- и пироэлектрическим свойствам, образованию адсорбционных центров, работе выхода электронов и т. п. [c.11]

Подобными дефектами являются п свободные поверхности кристалла, на которых происходит обрыв решетки и нарушение периодичности ее потенциала (рис. 8.26, а). Влияние такого рода дефектов на энергетический спектр электронов было исследовано Таммом в 1932 г. Он показал, что обрыв решетки приводит к появлению в запрещенной зоне полупроводника разрешенных дискретных уровней энергии для электронов, расположенных в непосредственной близости от поверхности кристалла (рис. 8.26, б). Такие уровни получили название поверхностных уровней или поверхностных состояний. [c.240]

Образование дефектов в кристаллической решетке резко повышает подвижность составляющих ее атомов (ионов). Атомы, расположенные в междоузлии, могут переходить из одного междоузлия в другое, преодолевая небольшой энергетический барьер, намного меньший, чем тот, который нужен для образования дефекта. Точно так же способна перемещаться по решетке и вакансия, в которую могут пе- [c.32]

Дислокации перемещаются под действием касательных напряжений сдвига. Сопротивляются ли атомы решетки этому перемещению Исследования показали, что дислокации обладают легкой подвижностью. Те из них, которые не встречают на своем пути тормозящего влияния чужеродных атомов, вакансий, включений и других дефектов, перемещаются при напряжении около десятых долей килограмма на квадратный миллиметр. Можно сделать вывод, что атомы решетки е препятствуют перемещению дислокаций. Атомы, расположенные непосредственно перед дислокацией, сопротивляются ее приближению, так как она выводит их из равновесного положения. Толкачами дислокации служат атомы, расположенные непосредственно за ней ее удаление позволяет И.М занять новое стабильное положение в решетке. Дислокация испытывает давление с обеих сторон, поэтому суммарное воздействие на нее равно нулю. [c.47]

Наиболее полное объяснение механизму упрочнения дает теория дислокаций. Все процессы, происходящие в металлах и сплавах, как и их свойства, неразрывно связаны с характером и плотностью дефектов кристаллической решетки. Под дефектами кристаллического строения понимают нарушения в периодичности расположения атомов в пространстве, не связанные с тепловыми колебаниями атомов и упругими деформациями. В зависимости от протяженности различают три вида дефектов точечные, к которым относятся вакансии и межузельные атомы одномерные (линейчатые), к которым относятся дислокации, и двухмерные (пространственные), к которым относятся границы блоков, двойников, зерен. [c.96]

При образовании дефектов решетки в кристаллах металла нарушается межатомная связь, уменьшается одновременное участие атомов в сопротивлении деформации, понижается степень использования межатомной связи, что приводит к снижению прочностных свойств металла. Схематически эта зависимость показана на рис. 7. Чем больше дефектов решетки и чем глубже нарушено строение решетки, тем ниже прочность металла. В реальных поликристаллических металлах снижение прочности вызывают не только дислокации, граничащие с монокристалликами, т. е. блоками или областями когерентного рассеяния рентгеновских лучей, но и другие дефекты решетки, расположенные на границах зерен, субзерен, инородных включений и т. п. [c.39]

Отпускная хрупкость второго рода вызывается не превращением мартенсита и аустени-та, а диффузионными процессами перемещениями атомов легирующих элементов, углерода и азота в кристаллической решетке твердого раствора к дислокациям и другим дефектам решетки, большая часть которых сосредоточена по границам зерна и блоков. Это понижает свободную энергию решетки, так как, занимая места в растянутых или сжатых участках решетки в зависимости от своего диаметра, атомы примесей занимают термодинамически более выгодное положение. Такое расположение атомов примесей тормозит перемещение дислокаций, препятствует пластической деформации на границах зерен и блоков и создает отпускную хрупкость второго рода при разрушении по границам зерен. Обратимость этой хрупкости объясняется тем, что при повторных нагревах примеси благодаря диффузии могут снова пepepa пpeдeJ ять я в кристаллической решетке. При [c.318]

Промежуточный атом может поместиться в одной ячейке решетки тогда образуется пара вакансия — смещение (дефект Френкеля). Однако промежуточный атом может сместить один из соседних атомов и образовать группу из двух атомов, расположенных симметрично. В общем же случае может образоваться цепочка из л + 1 атомов, которые, разместившись по п ячейкам решетки, образуют линейный дефект решетки типа нониуса — так называемый кроуДИОН (гусеница). [c.468]

СТОЯНИЯХ, вызванных изменением микроструктуры материала. Последнее характеризуется изменением плотности дефектов решетки, например плотность дислокаций в материале, и изменением их расположения до достижения заданной скорости установиЕ-шейся ползучести при соответствующем напряжении, Тот факт, что изменение микроструктуры оказывает влияние на скорость ползучести, подтверждается, например, изменением скорости ползучести в неу становившейся области. Следовательно, величина а, определенная на образцах с различной микроструктурой предысторией, является кажуш,ейся величиной. Возникает необхс-димость определить истинную зависимость скорости ползучести от напряжения при постоянной микроструктуре. Можно считать, что и при описанных выше обычных испытаниях на ползучесть истинная зависимость скорости ползучести от напряжения проявляется в момент начала неустановившейся ползучести. Однако и в этом случае, если начальная мгновенная деформация велика, то, по-видимому, нельзя пренебрегать ее влиянием. [c.68]

Как правило, толщина легируемого слоя намного меньше толщины образца, и с хорошей степенью точности можно считать применимой схему плосконапряженного состояния поверхности. Имплантированный ион раздвигает соседние атомы появление радиационных дефектов (вакансий, между-узельных атомов) в большинстве металлов также приводит к напряжениям сжатия. Эпюра напряжений при небольших дозах легирования практически повторяет распределение легирующей примеси, однако рост напряжений ограничен пределом прочности материала. При увеличении дозы выше критической происходит сброс напряжений за счет пластического течения или хрупкого разрушения. Эпюра остаточных напряжений приобретает платообразный вид с постепенным выходом максимума на поверхность. С точностью до масштабного множителя эпюра напоминает распределение примеси при высоком уровне легирования, когда становятся существенными процессы распыления. Согласно оценкам для модели твердых сфер, внедряемых в сплошную среду [126], пластическое течение в ионно-имплантированном слое при легировании чистых металлов собственными ионами начинается при дозах порядка Ю —10 ион/см , т. е. при концентрации легирующей примеси, не превышающей десятых долей процента. Реальная картина значительно сложнее и требует учета возникающих при торможении ионов дефектов строения, места расположения внедренных ионов в кристаллической решетке, анизотропии констант упругости. Многочисленные экспериментальные данные по легированию сталей ионами азота указывают на начало роста твердости стали при дозе порядка 10ион/см . При этом концентрация примесных атомов слишком мала для образования вы сокопрочных выделений [c.90]

Однако, по мнению Маркгема [140] и Зейтца [13], нет необходимости предполагать, что имеются два вида / центров, совершенно различных по структуре. Различные свойства окрашенных кристаллов, приписываемые мягким и жестким f -центрам, можно объяснить взаимодействием f-центров с другими дефектами решетки, находящимися по соседству с F-центрами. Эти авторы предполагают, что все F-центры имеют одинаковую структуру, но их окружение может быть различным. Богун все же полагает, что даже обычные F центры, расположенные по соседству с различными дефектами представляют собой самостоятельные структуры подобно М-центру, который можно рассматривать как обычный f-центр, расположенный по соседству с парой вакантных узлов противоположного знака. Что же касается данных Петрова о сложной структуре F-полосы, то Зейтц замечает, что А и В полосы, указанные Петровым, по-видимому, наблюдаются только в кристаллах Петрова, так как кроме него этих полос никто более не наблюдал. [c.62]

При отсутствии легирующей добавки проникновение по границам зерен можно ожидать в том случае, когда в веществе пленки так много дефектов решетки, что движение через пленку перестает быть фактором, ограничивающим скорость роста пленки. При этом реакция па промежуточной поверхности металл-пленка будет контролирующей, и она, вероятно, пойдет легче там, где расположение атомов менее упорядочено, т. е. на границе зерна. Такие условия наблюдаются у сульфидных пленок, которые, как будет показано ниже, полны дефектов. Описание никеля, выдержанного в сере при высокой температуре, в котором образовалась непрерывная сетка сульфида вокруг зерен, дано Е. Скинером [21 1. [c.69]

Кристаллизационные трещины образуются, как правило, в сварном шве н реже в зоне полуоплавленных зерен. На рис. 12.45 представлены характерные места расположения горячих кристаллизационных трещин в сварном соединении. Подсолидусные трещины возникают в интервале температур второго минимума пластичности, расположенного ниже температуры солидуса. Сварной шов вследствие неравновесного процесса кристаллизации пересыщен дефектами кристаллической решетки, в том числе и вакансиями, которые при растяжении активно перемещаются к границам, расположенным перпендикулярно действующим усилиям. Такие скопления вакансий сильно ослабляют границы и создают предпосылки для возникновения зародышей разрушения. Необходимые условия для возникновения разрушения — межзе-ренная деформация или проскальзывание, возникающие как следствие воздействия термодеформационного цикла сварки. О наличии такого вида деформации свидетельствуют смещения кристаллизационных слоев на поверхности сварных швов (рис. 12.46). Смещения нередко сопровождаются значительной пластической деформацией в пограничных областях. Если по гра- [c.481]

При описании дефектов стали считать положения частиц в узлах кристаллической решетки правильными, а в междоузлиях - неправильными или дефектными. В связи с этим для описания кристаллических веществ пришлось ввести два фундал<ентальных понятия - понятие пространственной решетки - геометрического построения, помогающего выявить законы симметрии или наборы симметричных преобразований кристаллической структуры, и понятие структуры кристалла - конкретного расположения частиц в пространстве [88]. Таким образом узаконивался факт неидеальности кристаллической структуры вещества в целом. [c.193]

Представляет интерес механизм образования и роста мик-ропор. Если углеграфитовый теплозащитный материал представляет собой кристаллическое твердое тело, то микропору можно считать объемным дефектом кристаллической решетки [40]. Объемными дефектами кристаллической решетки называют области, в которых нарушено правильное расположение или порядок расположения атомов в кристаллической решетке. [c.257]

Все дефекты кристаллической решетки вызывают ее искажения и вследствие этого являются источниками внутренних напряжений. В ядре дислокации (в дислокационной трубке радиусом г<2а), в котором нарушен ближний порядок расположения атомов, упругие смещения атомов настолько значительны, что линейная теория упругости в этой зоне неприменима, а использование теории конечных деформаций вызывает существенные трудности. Линейная теория упругости дает удовлетворительные результаты для расстояния от центра оси дислокации г 2а. Поэтому область искажений, создаваемую дислокацией, можно представить как совокупность двух областей первой, где наблюдаются нарушения ближнего порядка расположения атомов в ядре дисло- [c.42]

Выше рассматривалось образование дефекта упаковки при сдвиге. Здесь образуются две экстраплоскости (рис. 36) с частич ными дислокациями Ь и 6г. Единичная дислокация Ь — краевая, частичные дислокации — не краевые, так как векторы Бюргерса этих дислокаций не перпендикулярны их линиям (для упрощения рисунка это на рис. 35 не показано). Между экстраплоскостями находится дефект упаковки, где чередование слоев АВСАВС.. нарушено и порядок их расположения АВСАСАВСА... Появилась тонкая прослойка САСА г. п. у. решетки в г. ц. к. решетке, размещенная между [c.71]

При выборе формы записи разлонюния (3,73) было учтено, что в неискансенпой решетке рассматриваемого типа каждый атом является центром симметрии (в том числе и начало координат, где находится дефект),, а следовательно, смещения атомов, расположенных в точках и — должны отличаться лишь знаком. Принимая во внимание вид разложения (3,73), а также симметрию расположения точек пространства обратной решетки, в которые проведены векторы/с, легко (заменяя в (3,73) суммирование по к, на суммирование по — к) убедиться в том, что [c.82]

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]

Точечные дефекты — это нарушения решетки в изолированных друг от друга точках решетки. К таким дефектам относятс51 вакансии (узлы решетки, в которых нет атомов), замещающие атомы или примеси (замещение в узле решетки атома каким-либо атомом иной природы), атомы внедрения или дислоцированные атомы (инородные атомы или атомы основного вещества, расположенные в междоузлиях решетки). Размеры этих дефектов примерно равны атомному диаметру. [c.11]

К первой группе относят методы н средства для определения структуры веществ, т. е. характера расположения атомов в кристаллической решетке, установление типа элементарной ячейки, что позволяет описать структуру вещества с точки зрения физики и кристаллохимии. Особую группу составляют методы исследования различного рода дефектов кристаллического строения вещества — вакансий, дислокаций, дефектов упаковки атомов, двойников и субструктурных образований, микропорпстости и ряда других. [c.493]

Теория упрочнения, предложенная Фляйшером 124], исходит из возможности создания некоторыми дефектами сильных тетрагональных искажений в решетке. Например, в решетке меди такие искажения могут создавать гантельная конфигурация межузельных атомов с осью вдоль (100), дивакансия с осью вдоль (110) и малые дислокационные петли с осью в направлении (111). В ОЦК-металлах тетрагональные искажения вносят атомы внедрения, расположенные вдоль граней куба. Вычисляя поле напряжений вокруг таких дефектов и их силы взаимодействия Fq с движущимися дислокациями, Фляйшер определил скорость движения дислокаций и в поле тетрагональных искажений, изменение напряжения течения в зависимости от температуры Т и энергию активации процесса Я [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...