Влияние размера атомов

Как оценить влияние размеров атомов на способность к образованию твердых растворов между отдельными компонентами [c.166]

Фиг. 12.2. Вклады в распределение интенсивностей диффузного рассеяния за счет смещений вызванных влиянием размера атомов примесей или других

Влияние размера атомов [c.373]

Если влияние размера атомов отсутствует, то фурье-преобразо-вание выражения (17.14) дает просто [c.375]

Если имеет место влияние размера атомов, то функция Паттерсона в первом приближении дается выражением (17.18). Рассеивающая способность в обратном пространстве, полученная в результате преобразования Фурье, записывается в виде [c.378]

До сих пор для получения значений параметров многоатомной корреляции или векторов смещения А г у на основе дифракционных данных не было предложено никакого систематического метода. Детальные расчеты влияния размера атомов были проведены на основе использования простой модели смещений, а именно модели радиальных смещений, спадающих обратно пропорционально квадрату расстояния от начала, как в макроскопическом случае возмущения анизотропного твердого тела центром расширения [30]. Имеющиеся экспериментальные данные и приближенные теоретические модели указывают на то, что поля смещений точечных дефектов не изотропны и изменяются сложным образом в зависимости от расстояния и направления от дефекта, а эффективные поля смещений, которые следует использовать для неупорядоченных сплавов, без сомнения, должны быть похожи на поля смещения точечных дефектов. [c.381]

Растворенные примеси, понижающие энергию дефекта упаковки, увеличивают ширину расщепленной дислокации, что затрудняет двойное поперечное скольжение и увеличивает критическое напряжение сдвига по сравнению со значением, свойственным чистому металлу (рис. 108, а). Протяженность стадии / (параметр уц) увеличивается, а величина 6/ уменьшается. Эксперименты с разбавленными растворами показали, что добавки оказывают особенно заметный эффект при малых их концентрациях (рис. 108,6, в). При концентрации примесей от 10 до 10- величина то возрастает примерно в 2—3 раза. Влияние растворенных добавок на напряжение течения тем сильнее, чем больше размеры атомов добавки отличаются от размера атомов основного металла (сравните влияние Ni и Si, с одной стороны, и Sb, In, Sn, с другой, на рис. 108, б, в). [c.185]

В работах [23, 24], в которых исследовалось влияние третьего элемента на диффузию СЗ в Ag—Сс1 и 7п в латуни, показано, что различные элементы-примеси, выбранные таким образом, что их размерные факторы благоприятны, но отличаются своей валентностью в сплавах, значительно влияют на энергию активации, которая изменяется линейно с изменением валентности третьего элемента. Наблюдалось также изменение энергии активации в зависимости от размеров атомов примесей (при одинаковой валентности) [25, 26]. [c.24]

Плотность дислокаций в первом приближении может быть оценена с использованием выражения (2.1), т. е. по уширению рентгеновских пиков, которое отражает не только влияние размера кристаллитов, но и наличие в структуре микроискажений. Эти дефекты кристаллического строения, в том числе и дислокации, возникают в процессе получения материалов в результате смещения атомов из узлов кристаллической решетки. Для хаотически распределенных дислокаций их плотность связана с размером микроискажений г следующим соотношением [c.28]

Имеется еще один метод оценки атомного радиуса, который исключает влияние координационного числа на получаемый размер атома. Этот метод основан на определении объема Q, приходящегося на один атом а если необходим линейный параметр, то можно вычислить атомный радиус го исходя из выражения Й = [c.47]

Предположим, например, что нам захотелось узнать, можно ли успешно предсказывать влияние различий в размерах атомов только на основе знания атомных размеров чистых компонентов [c.166]

Вредное влияние примесей внедрения в этих металлах, по-видимому, проявляется при тем более низких концентрациях, чем меньше междуатомные расстояния. Атомы примесей внедрения располагаются в решетке этих металлов неравномерно, они концентрируются вдоль призматических плоскостей. Указанный эффект приводит к повышению критического скалывающего напряжения вдоль плоскостей призмы тем более интенсивному, чем меньше размеры атомов металла. [c.458]

Высокая твердость мартенсита объясняется главным образом влиянием внедренных атомов углерода в решетку а-фазы, созданием микро- и субмикроскопической неоднородности строения с равномерным ее распределением по объему, т. е. большим числом нарушений кристаллического строения. Каждый кристалл мартенсита состоит из большого числа блоков, размер которых значительно меньше, чем в исходном аустените. Дробление блоков происходит вследствие больших микронапряжений, возникающих в результате объемных изменений при - а-превращений и соответственно пластической деформации, создающей фазовый наклеп. Поверхности раздела кристаллов мартенсита и особенно границы блоков представляют собой трудно преодолимые препятствия для движения дислокаций. Все это и определяет высокую твердость стали, имеющей мартенситную структуру. Хрупкость мартенсита, вероятно, связана с образованием атмосфер из атомов углерода на дефектах строения. Присутствие углерода и других примесей в твердом растворе повышает электросопротивление и коэрцитивную силу мартенсита, понижает остаточную индукцию и магнитную проницаемость по сравнению с ферритом. [c.200]

Дифракция и влияние упорядочения и размера атомов [c.378]

Углерод оказывает на свойства титана меньшее влияние, чем кислород и азот, хотя размеры атома углерода больше размеров атомов кислорода и азота, и они должны были бы больше искажать решетку титана, чем атомы указанных элементов. Углерод значительно сильнее влияет на модуль сдвига титана, чем кислород и азот, так что несоответствие модулей сдвига еа для углерода должно быть больше, чем для рассмотренных двух примесей внедрения. Поэтому и с позиций решающей роли в упрочнении различия модулей упругости взаимодействующих элементов следовало бы ожидать наибольшего упрочняющего действия от углерода. [c.54]

Влияние легирующих элементов на пластичность и механические свойства сталей происходит вследствие замещения в решетке атомов железа атомами легирующего элемента (фиг. 1 и 2). Ввиду различия в размерах атомов железа и легирующего элемента (табл. 1) растворение этих элементов приводит к изменению параметра решетки, пластичности и механических свойств. [c.7]

Водород, оставшийся в металле после кристаллизации, образует пересыщенный твердый раствор внедрения. Имея весьма малый размер атома, он энергично- диффундирует из шва в зону термического влияния (ЗТВ), где меньше его концентрация, а также к поверхности металла. Попадая в дефектные места кристаллической решетки, атомы водорода рекомбинируют, т.е. образуют молекулы, не способные к диффузии. Такими местами являются границы зерен, неметаллические включения и поры. Водород постепенно накапливается в [c.41]

В соответствии с этим измерения зависимости величины разрушающих напряжений прн коррозионном растрескивании от размера зерен могут быть использованы для определения значения поверхностной энергии. Однако Колеман и др. [21] в своих экспериментах получили значения поверхностной энергии заметно меньше, чем в других экспериментах. На основании этого они пришли к выводу, что поверхностная энергия, связанная с образованием трещины, уменьшается за счет адсорбции некоторых атомов или ионов, обладающих специфическими свойствами в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. Однако можно и по-другому объяснить влияния размеров зерен на поведение сплавов при коррозионном растрескивании. Поведение сплава зависит от характера пластической деформации материала, а последний связан с размером зерна. Таким образом, уравнение (5.6), где — напряжение, обусловливающее пластическую деформацию прн испытании по методу с заданной деформации, а значение I, определяющее сопротивление образованию полосы скольжения на границе зерна, может указывать на характер пластической деформации металла. Из этого следует, что влияние размеров зерен на коррозионное растрескивание может быть просто связано с их влиянием на характер пластической деформации в материале. Данные, приведенные, например, на рис. 5.18 и в разделе 5.2, предполагают, что влияние размеров зерен на коррозионное растрескивание, вероятно, в такой же степени связано с характером пластической деформации, как и с понижением поверхностной энергии. [c.234]

Для большей части металлов наиболее важными элементами, образующими твердые растворы внедрения, являются водород, бор, углерод, азот и кислород. Влияние относительных размеров атомов растворителя и растворенного элемента хорошо иллюстрируется на примере кремния, который образует твердый раствор Внедрения -в ниобии, имеющем атомный диаметр 2,85 кХ. Со многими другими металлами, атомный диаметр которых близок к 2,5 кХ, кремний образует твердые растворы типа замещения. [c.93]

Уровни поступательной энергии могут быть приближенно определены, если рассматривать молекулу как свободную частицу, движение которой ограничено заданной областью пространства. Вращательные энергетические уровни могут быть приближенно оценены, если рассматривать вращающуюся молекулу как жесткую систему определенных размеров. Колебательные энергетические уровни могут быть приближенно определены, если считать различные виды колебаний гармоническими. В действительности различные виды энергии в молекуле не являются строго независимыми, когда все виды движения происходят одновременно. Например, расстояния между атомами и углы между связями в молекуле не фиксированы, но изменяются около некоторых равновесных значений вследствие колебательных движений длина равновесной связи сама по себе — функция вращательной энергии силы притяжения между молекулами будут изменять и вращательную, и колебательную энергии. Эти различные эффекты приводят к взаимодействию или возмущающему влиянию одного вида энергии на другой. Поправки на такое влияние могут быть сделаны только для более простых молекул, хотя они обычно относительно малы. [c.70]

Заметим, что на упругие и пластические свойства твердых тел оказывает влияние характер сил связи. Ковалентные кристаллы (алмаз, кремний, германий) при комнатной температуре бывают жесткими и хрупкими, так как направленный характер связей препятствует сдвиговому движению, а также мешает перемещению одного атома вслед за другим, как это имеет место при движении дислокаций в решетке. Разрушение начинается прежде, чем дислокации могут обеспечить достаточно большие сдвиги, поскольку их движение затруднено ио сравнению с движением дислокаций в металлах. Ионные кристаллы гораздо более пластичны, если они совершенно чистые (обычные кристаллы могут быть и хрупкими из-за наличия внедренных в них дефектов). Электростатические силы — ненаправленные, и потому ионы могут перемещаться с места на место в той мере, в какой этому мешают их размеры. Металлы, как мы видели выше, наиболее пластичны в них возможно свободное перемещение дислокаций. [c.136]

Влияние размера атома легирующего элемента на структуру и свойства малолегированных молибденовых сплавов. — Тезисы докладов на 1Г Всесоюзном совещании по химии и технологии молибдена и вольфрама . Нальчик, 1974, с. 9. Авт. Юдковский С. И., Шулепов В. И., Киселева В. Н. и др. [c.149]

Вышеприведенное заключение было подвергнуто критике на том основании, что возникновение вакансий можно также интерпретировать на основе представлений о влиянии размеров атомов на возможность образования твердых растворов. Так как в элементарной ячейке сплава Ni — А1 имеется только один атом алюминия, то, по всей вероятности, возможность появления в решетке-вакантных узлов при содержании алюминия выше 50% является результатом того, что избыточные большие атомы алюминия не могут занимать места маленьких атомов никеля. Выбор между интерпретацией, основанной на электронной структуре, и интерпре- [c.201]

Возмущение за счет влияния размера атомов при диффузном рассеянии, связанном с ближним порядком, будет малым, когда смещения А малы, а область значений и ограничена первой из двух элементарных ячеек обратной решетки вокруг начала. Бори и Спаркс [35] и Грэгг [170] показали, что в этих условиях вклад, связанный с влиянием размера атомов, можно выделить, используя отличия их симметрийных характеристик от параметров рассеяния, связанного с ближним порядком. Таким образом, дифракционные данные, включающие влияние размера атомов, можно использовать для определения параметров а а У [c.381]

Фиг. 17.3. Интенсивности диффузного рассеяния, измеренные вдоль линии ЛОО обратного пространства для разупорядоченного кристалла СиАиз-а — рентгеновские измерения, показывающие смещение пика 300 диффузного рассеяния, связанное с влиянием размера атомов (согласно работе Бэттермана [12] ) б — электронографн-ческие измерения, не дающие смещений для пика 300 (согласно работе Ватанабе и Фишера

Упрочнение первого типа обычно связывается с влиянием элементов, образующих растворы замещения и внедрения. При этом рассматривается взаимодействие дислокаций с примесью вследствие несоответствия размеров атомов, которое определяется параметром r= lla)dald (а —параметр решетки, С — концентрация легирующего элемента), а также упругих модулей, которое определяется параметром R= l/G)dG/d . Эти типы взаимодействия могут быть рассчитаны в рамках теории упругости, поскольку они обусловлены полями дальнодействия. Кроме того, возможно взаимодействие типа близкого действия, определяемое электростатическим взаимодействием ядра дислокации с а. р. э. Напряжение Тпр в области, где оно не зависит от температуры, т. е. определяется дальнодействием, может быть рассчитано из соотношения Хпр = гОг где 2=1/760 [c.220]

Примеси внедрения. Структуры типа алмаза. Тип электропроводности определяется размерами и электроотрицательностью примесных атомов, внедряющихся в междоузлия решеток полупроводников IV группы периодической системы. Эксперимент показывает, что, в противоречие с указанным выше правилом валентности, литий (I группа), внедряясь в междоузлия решетки германия, будет донором, а кислород (VI группа) — акцептором. Внедрение большого по размерам атома лития в тесные междоузлия решетки германия оказывается возможным только после его ионизации вследствие слабой связи валентного электрона, легко о грыва-ющегося от своего атома в среде с большой диэлектрической проницаемостью (б германия-16). Образовавшийся ион лития меньших размеров может уже внедряться в тесные междоузлия решетки, а освободившийся электрон обусловливает электропроводность п-типа. Внедрение в междоузлия решетки полупроводника атомов кислорода, имеющих сравнительно небольшие размеры и большую электроотрицательность, приводит к захватам электронов из атомов полупроводника, вследствие чего возникает электропроводность р-типа. Если атом Ge или Si под влиянием энергетического воздействия перебрасывается в междоузлие, то образуются два примесных уровня донорный внедренного атома и акцепторный пустого узла. [c.236]

Известно, что чем меньше радиус частицы, тем выше химический потенциал ее атомов и, следовательно, выше растворимость, подчиняющаяся уравнению Томсона—Фрейндлиха [104 ]. Однако этот эффект, обусловленный свободной энергией на поверхности раздела, имеет значение только для тел с большой удельной поверхностью. Расчет по указанному уравнению для типичного материала с. атомной массой 50, плотностью 10 г/см и свободной поверхностной энергией 5 <10 Дж/см показывает, что влияние размера частиц на растворимость начинает существенно проявляться только при радиусах кривизны менее 5 А. Сказанное полностью относится к растворению микровыступов на поверхности металла преимущественное растворение их относительно гладкой поверхности возможно только в случае очень острых микронеровностей, радиус закругления которых не превышает 5 А. Очевидно, в общий баланс гетерогенной реакции такие субмикровыступы не внесут заметного вклада, так как растворятся в первую очередь при очень малом материальном выходе. [c.171]

Отметим также, что кроме выражения (3.4) известны другие зависимости, описывающие влияние размера частиц на температуру плавления, в частности использующие критерий Линдемана [23]. Согласно этому критерию плавление наступает в момент, когда амплитуда температурных колебаний атомов превышает определенное критическое значение для большинства атомов, находящихся на межкристаллитных границах, требуется гораздо меньшая тепловая энергия для критического смещения атомов. [c.64]

В связи с тем что магнитные свойства твердых тел существенно зависят от расстояния между атомами, естественно предположить, что намагниченность насыщения / , температура Кюри Тс и другие параметры ферромагнитного состояния наноматериалов будут меняться по сравнению с обычными крупнокристаллическими объектами. Так, значение для нанокристаллического Ре (Т = 6 нм) на 40 % ниже, чем в случае обычных поликристаллов Ре. Для нанокристаллического N1 это снижение было существенно меньще — всего лищь 5 % при уменьщении размера зерна от 1000 до 10 нм [5]. Трактовка экспериментальных результатов часто затруднительна в связи с ограниченностью сведений о характере и свойствах поверхностей раздела в наноматериалах, содержании примесей и т.д. Вполне возможно, что различие в данных по влиянию размера зерна на связано с неодинаковым характером границ и разным содержанием примесей, что контролировалось недостаточно детально. На примере нанокристаллического никеля, полученного методами интенсивной пластической деформации и импульсного электроосаждения, многими исследователями зафиксировано снижение Гс на 10 —30 К с уменьщением размера кристаллитов. [c.75]

Поскольку все виды взаимодействия между атомами являются функцией электронных сил, то они должны подчиняться законам квантовой механики. Однако существующие теории твердого тела пока не в состоянии охватить или учесть влияние многочисленных факторов, которые представляются металлургам важными при определении структуры и различных свойств твердых растворов. Влияние таких, например, факторов, как химическое сродство или различия в размерах атомов, можно рассматривать лишь полуэмпирически, и даже электронное строение, для описания которого имеется детально разработанная теория, можно удовлетворительно использовать лишь в немногих простых случаях. Тем не менее в результате исследований главным образом Юм-Ро-зери и сотр. [52—54], проводившихся в течение более тридцати лет, были сформулированы некоторые общие правила относительно пределов растворимости в твердом состоянии и в какой-то мере закономерностей распространения и стабильности некоторых [c.151]

Как показали Даркен и Гарри [22], для большинства металлов коэффициент Пуассона равен - 0,3, и, следовательно, AF2/AF1 составит около 1,6, т. е. увеличение объема всей массы металла будет больше, чем увеличение объема полости. Описанная выше модель может быть перенесена на твердые растворы, в которых роль расширяющейся полости выполняют места, занимаемые атомами растворяемого элемента, а роль матрицы — основная масса металла-растворителя. По аналогии с рассмотренной моделью мы можем ожидать, что при образовании твердого раство-ра замеш ения замена атомов растворителя (полость) атомами растворяемого элемента, отличаюш,имися несколько большими размерами (несжимаемая жидкость), приведет к некоторому расширению металла. Оценки энергии деформации при таком расширении, сделанные рядом авторов (Даркен и Гарри 122], Эшелби [28]), показали прямую связь между пределами ограниченной растворимости в твердом состоянии и правилом 15%-ной разницы Юм-Розери. Определение периодов решетки твердых растворов также показало качественное согласие с вышеописанной моделью, однако в некоторых случаях наблюдается расширение решетки, даже если атомы растворяемого элемента оказываются меньше по сравнению с атомами растворителя. Это противоречие объясняется, по-видимому, трудностями достоверной оценки размеров атомов, а такя е является следствием влияния других факторов, например электронной концентрации, электрохимических эффектов, статических искажений и т. п., под действием которых размер атома растворяемого элемента в чистом веп],естве может значительно отличаться от его размера в твердом растворе. [c.172]

Рассмотрение условий образования равновесной формы кристалла, ограниченного стабильными плоскостями, как будто пе имеет значения для вопросов коррозии. На практике мы имеем дело обычно не с монокристаллами, а с поликристаллическими объектами значительного размера. Атомы, расположенные на поверхпости кристаллитов, покидают ее не вследствие испарения в газовую фазу, а под действием агрессивной среды — окислителя. Но и в этом случае в раствор будут уходить быстрее атомы, менее прочно связанные с поверхностью. Поэтому изменение рельефа поверхности под влиянием среды качественно должно совпадать с изменением его при испарении, хотя здесь возможно и некоторое различие в деталях и скоростях процесса удаления атомов. Следовательно, если протекает коррозия, то со временем должно установиться такое стационарное состояние, при котором огранка кристаллитов, выходящих на поверхность, характеризуется минимальным числом атомов, менее прочно связанных с поверхностью. Последняя должна приобрести рельеф, близкий к равновесному или, во всяком случае, удовлетворяющий ряду требований, сходных с требованиями равновесия. Поэтому. рассмотрение метода Косселя — Странского — Каишева может найти применение при интерпретации различных случаев коррозии. [c.35]

Сплавы А1 —М . Такимура и др. [41] провели тщательное исследование прироста удельного электросопротивления, вызванного закалкой в зависимости от температуры закалки сплавов А1 — М для образцов разных размеров. Они показали, что экстраполяция их данных к нулевым размерам образцов (для устранения влияния размеров образцов) приводит к энергии связи атомов Mg с вакансиями примерно 0,20 эв. [c.166]

На проникающие свойства СОТС оказывают влияние размеры молекул, атомов, ионов, их подвижность, способность смачивать поверхность для жидких сред. Высокую проникающую способность имеют анионы галогенов (йода, фтора, хлора). Известно, что с уменьшением длины молекул облегчается их проникновение в микротрещииы, образующиеся в процессе резания на поверхности обрабатываемого материала, в микрозазоры между заготовкой и обрабатываемым материалом. Исследования показали, что технологическая эффективность СОЖ улучшается с уменьшением площади, занимаемой одной молекулой присадки, что обеспечивает ее лучшую проникающую способность. Эти результаты были подтверждены испытаниями в лабораторных и производственных условиях. [c.424]

Очень трудно найти какой-либо общий фактор, оказывающий-решающее влияние на образование столь широкого класса соединений, за исключением того, что отношение атом.ных радиусов А В равно примерно 1 2. Однако то, что имеется фаза Лавеса АиВ1, а соответствующей ей фазы А22В1 нет, свидетельствует о том, что дело не только в соответствующих размерах атомов компонентов, поскольку атомные диаметры золота и серебра практически совершенно одинаковы. [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...