Внедренные атомы химическая

В 16, 20 были рассмотрены теории распада бинарного и тройного сплавов внедрения на два твердых раствора измененных концентраций. Однако часто встречаются случаи, когда сплав внедрения распадается на твердый раствор внедрения измененного состава и химическое соединение внедренных атомов с атомами, занимающими узлы решетки, имеющее определенный состав. Примером такого распада может служить выделение карбида из легированного аустенита. [c.224]

Выясним сначала, как будет происходить распад простейшей бинарной системы — раствора внедрения атомов С в чистом металле В на твердый раствор измененного состава и химическое соединение С с В. Для этого рассмотрим частный случай изложенной в 21 теории, в котором концентрация атомов А в исходном твердом растворе равна нулю. В этом случае сдо = О и = 0. [c.231]

Химическая диффузия внедренных атомов [c.269]

Таким образом, в случае невзаимодействующих между собой внедренных атомов С из (25,8) и (26,7) находим следующее соотношение между коэффициентом их химической диффузии О при наличии градиента общей концентрации этих атомов п коэффициентом диффузии В меченых атомов С в отсутствие градиента общей концентрации атомов С [c.272]

Протекание диффузионного потока внедренных атомов при их химической диффузии по междоузлиям сплава замещения должно оказывать влияние на диффузионные процессы, происходящие на узлах решетки, а эти процессы в свою очередь влияют на диффузию в подрешетке междоузлий. Теория взаимного влияния диффузионных процессов на узлах и на междоузлиях, развитая в рамках общего феноменологического формализма, основанного на применении уравнений (23,32), была развита в [20] и привела к интересной возможности перераспределения атомов на узлах решетки при химической диффузии внедренных атомов. Такой эффект был обнаружен экспериментально при изучении взаимодействия сплавов цирконий — ниобий с азотом. В образцах сплавов при поглощении азота наблюдалось перераспределение атомов циркония и ниобия между центральной и приповерхностной областями, причем [c.319]

В процессе ионной бомбардировки в материал вводятся чужие атомы, пик в распределении которых расположен за пиком повреждения., где концентрация внедренных атомов для потоков, эквивалентных 10 н/см , достигает нескольких атомарных процентов. Этот эффект не имеет последствий в случае облучения собственными ионами мишени, но возможно изменение в химическом составе, когда сорт падающих ионов отличается от сорта ионов мишени. Изменение химического состава в процессе ионного облучения наблюдается в сталях и вообще в сплавах. Следует отметить, что даже бомбардировка собственными ионами представляет собой введение дополнительных межузельных атомов, влияние которых возрастает с уменьшением дислокационной плотности и числа смещений на один внедренный атом (число смещений на один внедренный атом не должно быть меньше 100, иначе необходимо учитывать дополнительное количество межузельных атомов). Влияние внедренных атомов на распухание предполагается наиболее эффективным при температуре максимума распухания [231. [c.119]

При повышении энергии молекул среды и их активности происходит внедрение атомов среды в кристаллическую решетку металла и образовании на поверхности металла химических пленок (оксидов, сульфидов, хлоридов, фосфатов и др.) - возникает смазка высокого давления. Внутренние связи продукта химической реакции превосходят связи металла, поэтому реакция образования пленок смазки высокого давления необратима. Десорбция может происходить только как десорбция продуктов реакции. [c.445]

Твердые растворы внедрения образуют химически разно- родные атомы путем замещения октаэдрических пустот в структурах плотноупакованных металлов. Поскольку радиус этих пустот составляет 0,41 радиуса атома матрицы, то эти пустоты занимают небольшие атомы С, N, О — элементов правой части II периода, образуя важную группу карбидов, нитридов, окислов с переходными металлами. Эти фазы внедрения имеют интересные механические, электрические, сверхпроводящие свойства. [c.120]

Большое количество карбидов, нитридов, гидридов обычно относят к особой группе фаз внедрения, под которыми понимают химические соединения переменного состава, образуемые металлами переходных групп, имеющими очень малые атомные радиусы, с водородом, углеродом, азотом, причем атомы неметаллов внедрены в металлическую решетку. Для фаз внедрения характерно то, что металлические атомы в них образуют простую решетку (но отличную по типу от решетки чистого металла), чаще всего гранецентрированную кубическую или гексагональную компактную. При этом, исходя из геометрических соображений, считают, что внедренные атомы неметалла помещаются либо в октаэдрических, либо в тетраэдрических порах (пустотах). Поэтому критерием возможности образования фазы внедрения считают отношение атомного радиуса -неметалла к атомному [c.566]

Теперь, поскольку плотность состояний решетки и ее энергия зависят только от и Л1, статистическая сумма для решетки не будет давать вклад в свободную энергию подрешетки, т. е. все эффекты взаимодействия будут связаны с подрешеткой, в узлах которой находятся внедренные атомы. Поэтому химический потенциал внедренных атомов можно определить посредством, статистической суммы для подрешетки имеющей следующий внд [c.55]

Химический потенциал внедренных атомов находится по формуле [c.58]

Очевидно, что аналогичные замечания можно сделать по поводу величины А в выражениях (2.48) и (2.55) для случаев, когда Ц7б/1 5 1 или Wi/ Wsвосходящей диффузии. При условии Ц7б/Ц7з>1 химический потенциал уменьшает образование сегрегаций внедренных атомов. [c.59]

Утверждение, что градиент химического потенциала является движущей силой диффузии внедренных атомов, концентрация которых мала, было подтверждено в двух предшествующих параграфах. Изучавшаяся там модель была упрощением явления диффузии в реальном сплаве, содержащем внедренные атомы, потому что атомы примеси, располагающиеся в узлах, рассматривались как неподвижные. При исследовании действительной ситуации, когда все компоненты могут двигаться, возникают трудности, для преодоления которых удобно воспользоваться феноменологическим подходом. Интересно, что уравнение, ранее полученное для потока внедренных атомов, по виду очень близко уравнению, учитывающему движение атомов примеси, размещающихся по узлам решетки. Уравнение для потока (2.486) в случае, если "УТ и Е равны нулю, можно записать следующим образом [c.60]

Аналогичное явление захвата ожидается в тройном сплаве с двумя примесями внедрения. Непосредственное присутствие внедренных атомов А изменяет частоты скачков соседних внедренных атомов сорта В. Изменение частот дает вклад в химический потенциал. Кроме того, атомы пары типа А-В будут конкурировать при скачках из-за пустых междоузельных позиций. Следовательно, атомы А будут задерживать прыжки В, и наоборот. Последний тип взаимодействия приводит к тому, [c.65]

Для производства вентилей используется примесный моно-кристаллический кремний. Примесный кремний образуется за счет дефектов кристалла, доноров или акцепторов. Эти дефекты являются результатом внедрения в кристаллическую решетку атомов химических элементов, валентность которых пре- [c.45]

Эти фазы удовлетворяют условиям., характеризующим, химическое соединение они н меют соотношение атомов, укладывающееся в простые формулы— М Х, М2Х, MX, МХ2 (где М — металл, X — неметалл), и образуют решетки, отличные от решеток, присущих элементам, входящим в фазы внедрения. Следо- вательно, фазы внедрения могут быть отнесены к химическим соединениям. [c.108]

Твердые растворы вычитания, или растворы с дефектной кристаллической решеткой, в отличие от твердых растворов замещения и внедрения, образующихся на основе чистых металлов и имеющих кристаллическую решетку одного из компонентов сплава, могут возникать на основе химических соединений с сохранением их кристаллической решетки. При этом атомы растворяемого компонента замещают в кристаллической решетке определенное количество химических соединений. [c.32]

Атомы металла у этих карбидов располагаются в узлах кристаллической решетки, а атомы углерода находятся не в узлах решетки, как у обычных химических соединений, а между атомами металла, как у твердых растворов внедрения. [c.75]

Таким образом, в этом случае равновесная концентрация внедренных атомов С в твердом растворе в начале выделения при некоторой заданной температуре, являющейся температурой распада, обратно пропорциональна концентрации легирующего элемента В (почти чистое химическое соединение которого с С выпадает) в степени l/Y. Этот результат представляет собой обобщение формулы (13) работы [4], полученной там для частного случая 7 = на случай любых Как было отмечено в [4], такой результат находится в качественном согла-сип с эксиоримепталышми данными. [c.233]

Не будем принимать во внимание геометрические искажения решетки, квантовые особенности атомных переходов, а также корреляцию в процессах этих переходов, В отличие от обычно проводимых расчетов, в этом и следующем параграфах не будем ограпичиваться случаем игалых концентраций внедренных атомов, принимая, что степень заполнения междоузлий внедренными атомами может быть любой. При такой постановке вопроса выяснится существенное различие в зависимости коэффициентов самодиффузии и химической диффузии внедренных атомов от степени заполнения ими междоузлий [23]. [c.265]

Итак, развитая микротеория диффузии внедренных атомов по междоузлиям кристаллической решетки металла при любых степенях заполнения мезкдоузлий этими атомами приводит к заключению, что коэффициент само-диффузин В с увеличением степени заполнения междоузлий стремится к нулю при приближении к полному их заполнению, тогда как коэффициент химической диффузии В — к отличной от нуля конечной величине, а в отсутствие взаимодействия внедренных атомов вообще не зависит от степени заполнения междоузлий, [c.272]

Вопрос о соотношении В ш В был рассмотрен [25] также в рамках общей феноменологической теории, в которой движущей силой диффузии считается градиент химического потенциала (см.- 23). В, такой макроскопической теории не конкретизируется структура решетки, а также тин междоузлий, и результат может быть получен в общем виде для любых структур. При этом, однако, не удается получить явных выражений для коэффициентов В и В, а лишь соотношение между ними. В простейшем предельном случае, когда взаимодействие между атомами С мало и им можно пренебречь, по степень заполнения междоузлий р может быть любой, в такой теории были получены формулы для химических потенциалов меченых атомов С и их градиентов в случаях самодиффузии и химической диффузии. Для этого использовались общие формулы типа (23,34), определяющие плотности диффузионных потоков. Сравнение этих плотностей потоков в случаях самодиффузии и химической диффузии привело к установлению соотношения типа Даркена (ем. (23,41)) между В и /), имеющего вид (26,8). Таким образом, это соотношение оказывается справедливым не только в случае диффузии невзаимодействующих внедренных атомов по октаэдрическим междоузлиям ОЦК решетки, но и для общего случая любых структур решетки чистого (на узлах) металла и любых типов междоузлий. [c.273]

У продуктов реакции графита и некоторых углеродистых материалов с внедряющимися веществами сохраняется основной элемент графитовой структуры — слой гексагональных сеток ароматического типа. Но расстояние между слоями атомов углерода, непосредственно связанных с внедривщимся слоем химического соединения, значительно увеличивается. Как было показано выше, расстояние между слоями у графита составляет 3,35-10 м, а при внедрении атомов и молекул оно значительно увеличивается и зависит только от их размеров. Так, при внедрении натрия оно возрастает до 4,6, калия — до 5,4, хлорида алюминия — до 9,26 А. Иными словами, слои раздвигаются настолько, насколько требуется для вмещения в решетку соответствующих реагентов. [c.250]

В химических соединениях число возможных видов точечных дефектов значительно увеличивается. Даже длй бинарного кристалла типа А Вт возможно образование двух видов вакансий Va и Vb, отвечающих незанятым узлам в лодрешетках А и В соответственно, двух видов внедренных атомов Ai и В,, а также двух [c.103]

Химическая связь в тугоплавких карбидах/ нитридах, окислах и боридах переходных металлов. Легкие элементы — углерод, азот, кислород, водород, бор и другие, растворяясь в металлах, размещаются в междоузлиях решетки и образуют растворы внедрения. По аналогии соединения переходных металлов также стали считать фазами внедрения 195]. Такой интерпретации карбидов, нитридов, окислов отвечала, казалось бы, их металлическая проводимость, а также близость расстояний металл—металл в этих соединениях и в соответствующих металлах. Так, экспериментальные данные о том, что в металлических растворах внедрения атомы углерода, азота, кислорода, бора и водорода теряют электроны и превращаются в катионы малого радиуса, были без доста- [c.85]

Тогда для снижения когезии о всего на 10% требуется локальная концентрация водорода перед вершиной трещины 10 . Вместе с тем, оценки, учитывающие восходящую диффузию водорода с поверхности в зону трехосного растяжения у вершины, где химический потенциал внедренных атомов водорода понижен, показывают, что равновесная концентрация водорода здесь С ппри внешнем давлении Р ц 0,1 МПа (вполне достаточном для замедленного разрушения в сталях с уровнем прочности 10 МПа) оказывается ниже в 10 раз [216]. [c.178]

Скорость протекания всего процесса в целом определяется стадией, сопровождающейся наибольшими торможениями. Этими торможениями могут быть замедленный перенос разряжающихся ионов к катоду — концентрационное перенапряжение (1-я стадия) замедленный разряд ионов, который обусловлен затруднениями переноса заряда через двойной электрический слой и связанным с этим изменением физико-химического и энергетического состояния ионов (дегидратация, десольватация, распад комплексных ионов и др.) — электрохимическое перенапряжение (2-я стадия) трудности, связанные с построением кристаллической решетки (замедленная диффузия ад-атомов или ад-ионов по поверхности катода к местам роста кристаллов, затруднения при внедрении атомов в кристаллическую решетку или при образовании двух- или трехмерных кристаллических зародышей), — так называемое кристаллизационное перенапряжение (3-я стадия). Значения кристаллизационного перенапряжения сравнительно невелики и зависят от природы металла и состояния поверхности катода, которое во время электролиза меняется в результате адсорбции посторонних ионов и молекул органических веществ. Для многих металлов (5п, РЬ, Ag, Нд, Сс1 и др.), имеющих сравнительно большие токи обмена, кристаллизационное перенапряжение составляет всего лишь несколько милливольт и возникает, когда электрохимическое перенапряжение при выделении этих металлов очень мало, напри- [c.12]

Химико-термической обработкой стали называется такая обработка, в результате которой изменяется химический состав поверхностных слоев. В этом случае инструменты нагреваются в специально выбранной среде, а изменение химического состава поверхности происходит благодаря переходу и внедрению атомов этого вещества в кристаллическую рещетку стали. Процесс проникновения одного вещества в другое при их соприкосновении называется диффузией. В зависимости от среды, в которой нагревается инструмент, различают несколько видов химико-термической обработки. [c.220]

Если, например, Со/йхяйО, то упомянутое условие может привести к потоку внедренных атомов в область, которая обогащена примесью другого сорта, размещающейся по узлам решетки. Это восходящая диффузия >12<0 представляет собой проявление стремления внедреииых атомов понизить свой химический потенциал за счет образования сегрегаций в области, богатой примесью другого сорта. То же заключение может быть сделано на основе выражения (2.55). [c.59]

Если в рассмотренном ранее тройном сплаве учесть вакансии, то атомы примесн, размещенные в узлах решетки, и атомы растворителя становятся подвижными. Это приводит к возможности образования ряда комплексов, которые влияют на поток внедренных атомов. Блуждание вакансии вблизи изолированного атома — первый из возможных вариантов. Присутствие внедренного атома изменяет частоту скачков вакансии, и, вероятно, вакансия меняет частоту прыжков внедренного атома такой комплекс мог бы привести к аннигиляции вакансии при попадании междоузельиого атома в вакантный узел. Кроме того, при образовании комплексов потоки изменяются. Эти два явления могли бы также иметь место, если один или несколько из соседних узлов вакансии занимают атомы другой примеси. Аннигиляция пары примесь —вакансия при попадании в пустой узел внедренного атома, конечно, изменила бы частоту скачков атомов примеси, располагающихся в узлах поэтому присутствие внедренных атомов уменьшило бы поток этой примеси. Образовавшийся комплекс уменьшил бы также подвижность внедренного атома, поскольку атом, обычно перемещающийся по междоузлиям, на какое-то время понал бы в узел, т, е. ловушку. Такое захватывание, очевидно, приведет к появлению недиагональных феноменологических коэффициентов Ьщ, поскольку присутствие и, следовательно, химический потенциал одной из примесей влияют иа подвижность другой. [c.65]

Т10г представляет собой полупроводник с очень большим сопротивлением при нормальной температуре, если он химически чистый и имеет стехиометрический состав. Однако удаление атомов кислорода приводит к возникновению дефектов в кристаллической решетке таких, как образование вакансий кислорода или внедрение атомов Ti, которые являются донорами электронов 15—16]. С увеличением недостатка кислорода все больше электронов может участвовать в процессе электропроводности, и сопротивление материала уменьшается. Этот эффект повышается с температурой и зависимость сопротивления от ро выражается формулой [c.36]

В кристаллической решетке кремния в растворенном состоянии могут находиться многие химические элементы. Растворенный элемент называется замещающим, если его атомы занимают регулярные положения в узлах решетки растворителя, замещая его атомы. В случае, когда растворенные атомы занимают любые свободные межузельные положения в кристаллической решетке растворителя, о растворе говорят как о растворе внедрения. Многие химические элементы растворяются в кремнии как в маждо-узельном, так и в замещающем виде. Однако отношение растворимостей в этих состояниях изменяется от элемента к элементу на несколько порядков величины. Для элементов групп 1ПА и УА характерна способность об-разовьтать прочные ковалентные связи с собственными атомами кристаллической решетки кремния, в результате чего они занимают почти исключительно узлы решетки. Низкая энергия ионизации в таком состоянии делает эти элементы идеальными легирующими примесями, определяющими электрические свойства кристаллов кремния. [c.10]

По Л. Паулингу, диаметр внедряемого атома должен быть несколько больше диаметра дырки в кристаллической решетке основного компонента, что необходимо для перекрытия электронных оболочек и возникновения сил химической (металлической) связи. Такие твердые растворы внедрения образуют (2 и Ре (феррит), С и Ре (аустенит). [c.31]

Одна из наиболее интересных проблем химии фуллеренов связана с установлением возможности внедрения в ее полость различных атомов и с исследованием физико-химических свойств образующегося при этом эндоэд-рального комплекса (рис. 41). [c.59]

Для внедрения в технику новых технологических процессов и разработки новых аппаратов необходимо уметь прогнозировать поведение материалов и веществ в условиях повышенных температур, давлений и скоростей. В связи с этим за последние годы на стыке наук, таких, как, например, кинетическая теория газов, химическая кинетика, газовая динамика, сложилась новая наука—механика реагирующих газов (другое употребляющееся название — аэротермохимия), занимающаяся изучением Течений газов в условиях повышенных температур, при которых оказывается необходимым учет физико-химических процессов, приводящих к изменению состава газа и внутреннего состояни его атомов и молекул. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...