Границы зерна модель случайных границ

Если, например, все кристаллиты состоят из нескольких сотен топологически упорядоченных атомов, то они играют гораздо более важную роль в создании регулярной картины дифракции электронов или фононов, нежели границы между зернами. Предположения, которые пришлось бы сделать относительно функций распределения высших порядков, например g (1, 2, 3) и (1, 2, 3, 4) в рамках паракристаллической модели и в модели случайной сетки атомов, оказались бы суш ественно различными. В некоторых теориях электронных состояний в неупорядоченных системах большая роль отводится локальной связности решетки. В решетке алмаза все атомы объединены в кольца по шесть штук. Соответственно средние доли пяти-, шести- и семичленных колец в неупорядоченной тетраэдрической сетке могут заметно повлиять на значение той или иной измеряемой на опыте физической величины. [c.90]

Фактически есть не поддающиеся алгебраическому описанию веские причины геометрической и механической природы, которые заставляют отвергнуть паракристаллическую гипотезу как модель структуры с простой тетраэдрической сеткой связей. Если область топологически упорядочена, то ее структура должна быть очень близкой к идеальной кристаллической жесткость связей в тетраэдре не позволяет слишком сильно изменяться ни длинам связей, ни углам между ними. Но если каждый кристаллит внутренне хорошо упорядочен, то области между ними должны быть сильно разупорядочены, чтобы зерна могли сопрягаться друг с другом без образования излишне больших напряжений и структурных дефектов. Для решетки связей с малым координационным числом это практически невозможно, если только пограничная область не очень широка отдельные зерна могут удерживаться вместе лишь благодаря существованию значительной прослойки материала с более или менее случайными тетраэдрическими связями. Но тогда мы должны предположить наличие в структуре заметной пространственной неоднородности — больших зерен, которые можно увидеть в электронный микроскоп, и т. д. Другими словами, экспериментальные данные свидетельствуют о том, что диаметр паракристаллов, если они вообще существуют, не может превосходить десятка ангстрем или около того просто невозможно построить тетраэдрическую сетку, большая часть атомов которой лежит в таких областях. Если попытаться создать подобную модель, сближая маленькие кристаллы с произвольными ориентациями, то скоро выяснится, что беспорядок, существующий на границах зерен, распространяется и на сами кристаллиты, пока от них ничего не останется. Пока приверженцы рассматриваемых моделей не построят реальную трехмерную структуру, удовлетворяющую всем сделанным ими предположениям, приходится сомневаться в том, что это вообще возможно. [c.90]

Структурные модели важны также для обоснованного подхода к объединенному описанию процессов повреждения и разрушения. В суш,ности все эти процессы связаны с явлениями, происходяш,ими в одних и тех же элементах структуры. Например, накопление усталостных повреждений происходит в отдельных зернах и на отдельных участках межзеренных границ. Зарождение макроскопической усталостной треш,ины есть результат слияния повреждений в местах случайного скопления наиболее дефектных или наиболее напряженных элементов структуры. Рост макроскопической усталостной трещины есть процесс продвижения фронта разрушения через совокупность зерен и межзеренных границ, попадаюш,их на фронт треш,ины. Все эти явления можно описать с помош,ью одной структурной модели. Есть еш,е одно преимуш,ество объединенных структурных моделей они указывают способы перенесения опытных данных, полученных для одного из классов нагружения и поведения материала, на другие классы, а также позволяют объединять опытные данные, отно-сяш,иеся к различным классам. В целом разработка структурных моделей повреждения и разрушения — одно из наиболее актуальных направлений механики материалов. Этим моделям, несомненно, принадлежит будущее. [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...