Сверхструктуры степень упорядочения

При образовании сверхструктуры степень упорядочения изменяется в зависимости от температуры. Очевидно, при температуре абсолютного нуля будут наиболее благоприятные условия для существования полностью упорядоченной структуры, когда все атомы занимают правильные положения в кристаллической решетке. При повышении температуры тепловое колебание атомов приводит к некоторому нарушению порядка, в результате чего отдельные атомы занимают неправильные положения в решетке. Степень дальнего порядка определяется параметром S, который в свою очередь определяется произведением г — йу) (г 4-- - ), где г—вероятность того, что данный атом занимает в кристаллической решетке правильное положение w — вероятность того, что атом занимает неправильное положение. Следовательно, r + w = 1. Если все атомы занимают в кристаллической решетке правильные положения (полное упорядочение), то г=1, W = 0 и S=l. Полностью разупорядоченное состояние соответствует равенству числа атомов, занимающих в решетке правильные и неправильные положения при этом S = = 0. Энергия V, необходимая для перевода двух атомов из правильного в неправильное положение, зависит от S и, следовательно, от температуры. Для почти полностью упорядоченного состояния кристаллической решетки энергия V велика, поэтому при низких температурах лишь отдельные атомы могут переходить в неправильное положение. При повышении температуры число атомов, занимающих неправильные положения, растет, S уменьшается и энергия V также уменьшается следовательно, процесс разупорядочения прогрессивно облегчается по мере того, как структура становится все менее упорядоченной, и, наконец, в области критической темпера- [c.155]

В настоящее время известно, что образование сверхструктура в неупорядоченном твердом растворе в большинстве сплавов является термодинамическим переходом первого рода и может происходить путем образования зародышей и их роста. Если начальная и конечная структуры являются однофазными, процесс упорядочения заключается в обмене атомов местами и не требует диффузии на далекие расстояния. Иногда возникают осложнения, связанные с возникновением метастабильной сетки антифазных доменов, которые укрупняются таким же путем, каким происходит рост зерен. Следует учитывать также и те процессы, которые протекают в однофазной области, так как степень дальнего порядка является функцией температуры, а установление равновесия происходит только путем атомных перемещений. Механизм установления равновесной степени порядка не обязательно должен совпадать с механизмом, с помощью которого осуществляются более существенные изменения, связанные с переходом из неупорядоченного состояния в упорядоченное. [c.288]

Другая гипотеза о том, что при образовании сверхструктуры не требуется самостоятельного этапа образования зародышей, по-видимому, согласуется с многими рентгеновскими данными. Так, например, измеренное распределение интенсивности рентгеновских лучей в обратном пространстве на начальных стадиях упорядочения оказалось аналогичным тому, которое наблюдается в твердом растворе, имеющем только ближний порядок. Тейлор и др. [571 изучали оптическую дифракцию от масок, атомы меди и золота в которых моделировались отверстиями различного размера. Начав с беспорядочного распределения, авторы постепенно увеличивали степень порядка путем взаимного обмена атомов местами, производившегося таким образом, чтобы при этом уменьшалось число контактирующих между собой атомов золота. В результате они получили дифракционные картины, аналогичные тем, которые наблюдались рентгенографически при изучении процесса упорядочения возникала и антифазная доменная структура. Эта демонстрация геометрической возможности гомогенного превращения не доказывает, конечно, что именно так происходит упорядочение в реальных материалах в частности, в рассмотрение не принималось небольшое изменение симметрии решетки. [c.290]

Величина коэффициента а у сверхструктур уменьшается с повышением температуры и при некоторой температуре, называемой критической температурой упорядочения, или точкой Курнакова, становится равной нулю. Путем нагрева стали выше критической температуры упорядочения и последующего быстрого охлаждения можно разрушить сверхструктуру и восстановить свойства неупорядоченного твердого раствора. Наклеп также постепенно снимает, а прн больших степенях обжатия разрушает сверхструктуру. [c.565]

Степень порядка можно экспериментально исследовать с помощью рентгеновских лучей. Разупорядоченная структура, показанная на рнс. 19.24,6, будет давать дифракционные линии Б тех л<е местах, что п в том случае, когда все узлы решетки заняты атомами одного типа, так как эффективная рассеивающая способность для каждой из плоскостей равна средней рассеивающей способности атомов А а В. Упорядоченная структура, показанная на рис. 19.24, а, дает дополнительные дифракционные линии, которые не наблюдаются в случае разупорядоченной структуры. Эти дополнительные линии называются линиями сверхструктуры. [c.685]

В последнее время все большее внимание уделяется роли кристаллохимического фактора, определяющего взаимосвязь между склонностью к аморфизации и типом стабильных и метастабильных фаз, характерных для тех или иных систем [6, 12, 13, 22]. Здесь надо отметить, во-первых, что во многих системах легко аморфизирующиеся сплавы располагаются в области тех составов, которым отвечают соединения со сложной кристаллической структурой (<т-, р,- и 0-фазы или фазы Лавеса). Предполагается, что для таких сплавов процесс образования критических зародышей сильно затруднен из-за необходимости существенного перераспределения компонентов в расплаве. Но это только один аспект проблемы. Основываясь на данных об атомной структуре метастабильных фаз, которые являются последними в ряду кристаллических состояний, возникающих по мере увеличения скорости охлаждения, можно сформулировать следующий кристаллохимический критерий для определения сплавов с повышенной склонностью к аморфизации (Ю.. А. Скаков) наибольшей склонностью обладают сплавы, которые при скоростях охлаждения, близких к критическим, кристаллизуются в структурах, имеющих атомную координацию, отвечающую упорядоченной о. ц. к. решетке (сверхструктура на основе о. ц. к. решетки). Эти данные позволяют представить, что в процессе охлаждения переохлажденного расплава не только протекают процессы релаксации атомной структуры, связанные с принципом эффективной упаковки атомов, но и усиливается дифференциация компонентов, так что в предельно переохлажденном расплаве достигается такая равновесная степень композиционного порядка, которая обусловливает или кристаллизацию упорядоченных метастабильных фаз, или при охлаждении со скоростью выше критической — аморфизацию расплава с координацией атомов в областях локального порядка, сходной с координацией атомов этих фаз. [c.12]

УПОРЯДОЧЕНИЕ СПЛАВОВ — процесс образования дальнего порядка и ближнего порядка в расположении атомов разного сорта по узлам кристаллич. решетки твердого раствора. Переход беспорядок — дальний порядок является фазовым превращением, а твердый раствор с дальним порядком — упорядоченной фазой (см. Сверхструктура, Металлические соединения). В упорядоченных фазах, в отличие от других соединений, степень дальнего порядка i] уменьшается постепенно с повышением темп-ры до темп-ры фазового превращения — точки Курнакова (Т .), либо достигая нуля в Tj, (переход 2-го рода), либо достигая нек-рого значения т ц, к-рое в Tj, падает скачком до нуля (переход 1-го рода). Наибольшее т) в упорядоченных фазах наблюдается при стехиометрич. составах, что позволяет отнести эти фазы к дальтонидам. Упорядоченные фазы образуются в твердых растворах с pa i-личной кристаллич. структурой, причем одной структуре и стехиометрии могут соответствовать разные типы упорядоченных фаз (рис., а и б). [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...