Точечные дефекты вакансии

При пластической деформации также возрастает концентрация точечных дефектов — вакансий и междоузельных атомов и дефектов упаковки решетки. Неравновесная концентрация образовавшихся вакансий С приближенно может быть оценена по соотношению [c.510]

Рис 28. Виды точечных дефектов вакансия (а), замещенный атом (6) и внедренный атом (с) [c.47]

Кроме парных дефектов, по Френкелю, в кристаллах имеются и одиночные точечные дефекты — вакансии, впервые рассмотренные В. Шоттки (рис. 3.5). [c.87]

В реальных кристаллах всегда имеются примеси чужеродных атомов. При наличии точечных дефектов (вакансий и междоузельных атомов) возможно образование комплексов дефект — примесь. Естественно, что образование таких комплексов определяется как концентрацией примеси, так и концентрацией дефектов. В условиях термического равновесия концентрацию таких комплексов можно определить таким же методом, каким мы пользовались при рас- [c.92]

Точечные дефекты в ионных кристаллах оказывают большое влияние на электропроводность. Электропроводность щелочно-галоидных кристаллов обусловлена движением заряженных точечных дефектов — вакансий, междоузельных собственных или примесных ионов. Поэтому ее называют ионной проводимостью. Изучение ионной проводимости позволяет получать информацию о концентрации и состоянии точечных дефектов. [c.94]

Физические свойства вещества в области фазового перехода первого рода испытывают характерную аномалию. На рис. 3.25 изображена экспериментальная зависимость теплоемкости от температуры для кристаллического натрия в области точки плавления, а на рис. 3.26 — теплоемкость Ср кристаллического кобальта в области структурного фазового перехода первого рода, когда гексагональная плотноупакованная решетка перестраивается в объемно-центрированную кубическую решетку. Возрастание теплоемкости Ср при подходе к точке плавления связано с увеличением концентрации точечных дефектов (вакансий по Шоттки) вследствие повышения температуры. [c.237]

К линейным дефектам относятся цепочки точечных дефектов (вакансий или внедренных атомов) и дислокации, имеющие заметную протяженность только в одном направлении (до тысяч и даже десятков тысяч периодов решетки). [c.11]

Ранее было высказано предположение, а в работе [45 ] установлено, что пленка имеет высокую концентрацию точечных дефектов (вакансий). Действительно, известно [12], что избирательное растворение легирующих компонентов медного сплава в кристаллической решетке твердых растворов и химических соединений вызывает избыточную концентрацию вакансий. Кроме того, вакансии возникают при деформировании пленки и при выходе дислокаций на поверхность. При толщине порядка 1 мкм пленка имеет пористость, которая еще более снижает ее толщину, делая ее соизмеримой с полями напряжений дислокаций. ПАВ, находящееся в порах пленки, понижает прочность стенок пор. Высокая подвижность дислокаций в пленке таким образом обеспечивается сочетанием способствующих этому факторов высокой избыточной концентрацией вакансий, адсорбционным эффектом Ребиндера и малой толщиной стенок пор пленки. Вместе с тем увеличение площади фактического контакта до значения, близкого к номинальному, с одной стороны, и снижение трения примерно на порядок до значений жидкостного, с другой, дает основание полагать, что трение идет не между твердыми поверхностями, а между дискретными частицами со слабым взаимодействием между ними. Затруднение в исследовании этого состояния пленки состоит в том, что оно существует в процессе трения в условиях всестороннего сжатия и нагрева при трибохимическом воздействии и при прекращении трения исчезает. [c.9]

С другой стороны, проведенные исследования показали, что период кристаллической решетки медной пленки, сформировавшейся на поверхности, составляет в среднем 3,54 А при теоретическом значении 3,615 А. Такое падение периода решетки меди связано с накоплением высокой плотности (—10 ат/см ) точечных дефектов (вакансий) в пленке меди, на два—три порядка превышающих число вакансий при обычных условиях нагрева и деформации меди (10 —10 ат/см= ). [c.25]

Точечные дефекты — вакансии и дислоцированные атомы (пары Френкеля) являются первичными и образуются, главным образом, в результате упругого рассеяния бомбардирующих частиц на атомах кристаллической решетки. Наибольшее количество точечных дефектов образуется под действием быстрых нейтронов, которые повреждают металл на большую глубину (десятки сантиметров). Кластеры, дислокационные петли, поры — комплексные радиационные дефекты, которые образуются в результате перемещения и взаимодействия точечных дефектов. Значительное развитие парообразования может стать причиной увеличения объема — вакансионного радиационного распухания. [c.300]

Предлагаемая методика дает возможность приближенного определения общей концентрации точечных дефектов (вакансий и примесных атомов). [c.106]

В процессе возврата различают две стадии. При более низких температурах (ниже 0,2 Тал) протекает собственно первая стадия возврата, когда происходят уменьшение точечных дефектов (вакансий) и небольшая перегруппировка дислокаций без образования новых субграниц. [c.81]

Точечные дефекты (вакансии) могут играть существенную роль в различных механизмах упрочнения. [c.295]

Все точечные дефекты (вакансии, межузельные атомы, атомы примесей замещения или внедрения) образуют в окружающей решетке поля напряжений и поэтому взаимодействуют с дислокациями, при этом упругая энергия всей системы понижается. Наиболее важную роль из указанных точечных дефектов играют, по-видимому, примеси. Взаимодействие дислокаций с примесями должно приводить к перераспределению последних, в результате которого свободная энергия системы уменьшается. Взаимодействие движущейся дислокации с растворенными атомами бывает упругим, электрическим или химическим. [c.298]

Поскольку образование точечных дефектов (вакансий, межузельных атомов), равно как и дислокаций, связано с увеличением объема, по- [c.26]

Существует четыре основные типа точечных дефектов — вакансии, примесные атомы замещения и внедрения, дислоцированные атомы, дефекты Френкеля. Вакансии (рис. 2Л,а) являются наиболее часто встречающимися точечными дефектами и представляют собой свободные узлы в кристаллической решетке. [c.24]

В ионных и ковалентных кристаллах вакансии и другие точечные дефекты электрически активны и могут быть как донорами, так и акцепторами. Это создает в кристаллах преобладание определенного типа проводимости. В ионных кристаллах электрическая нейтральность кристалла сохраняется благодаря образованию пары точечных дефектов вакансия-ион, у которых электрические заряды имеют противоположные знаки. [c.32]

Образование полей упругих напряжений, искажающих кристаллическую решетку. Такие поля образуются вблизи точечных дефектов-вакансий, примесных атомов и, главным образом, атомов легирующих элементов. [c.232]

На поверхности пластины фосфор взаимодействует с атомами полупроводника и диффундирует в германий, образуя с ним твердый раствор замещения. Возможность диффузии атомов легирующей примеси обусловлена наличием в полупроводнике точечных дефектов (вакансий). [c.597]

Отметим принципиальное различие стабильности одномерной структуры по сравнению с двух- и трехмерными структурами. Удаление какой-либо частицы в одномерном кристалле приведет к его распаду на два кристалла (рис. 3.9, а). В двухмерной (рис. 3.9, б) и трехмерной структурах это приведет к образованию пустых узлов (вакансий) и нарушению строгой периодичности без распада структуры в целом. Реальные кристаллы обычно содержат значительное число точечных дефектов— вакансий, образующихся при высоких температурах за счет внутреннего испарения частиц и при бомбардировке кристаллов тяжелыми частицами (нейтронами и нонами). Вакансии в кристаллах играют важную роль в объяснении ряда явлений, например диффузии. [c.72]

Усталостное разрушение значительно отличается от разрушения, вызванного действием постоянной нагрузки. В основе усталостного разрушения металла лежит дислокационный механизм зарождения микроскопических трещин. Возникновение усталостных трещин связывают с результатом циклического деформирования кристаллической решетки, когда максимальное значение напряжения за период цикла способно привести к пластическим сдвигам. Происходит интенсивное увеличение количества дислокаций и их движение как в прямом, так и в обратном направлении. Существуют различные варианты взаимодействия дислокаций, которые приводят к возникновению большого количества точечных дефектов, вакансий. Скопление вакансий приводит к объединению их в поры, которые могут стать причиной разрушения, превратившись в трещину [3, 7]. [c.14]

Точечные дефекты. Вакансии и междоузельные ионы каждого сорта частиц электрически заряжены, но они могут проникать в нейтральные дислокации. В общем случае имеются четыре различных типа вакансий, роль которых в высокотемпературной диффузии может быть различной [c.144]

Выше было показано, что в начальный период трения в поверхностно-активной среде происходит одновременно два процесса формирование собственно слоя с пониженной плотностью линейных дефектов (дислокаций) и высокой плотностью точечных дефектов (вакансий) и формирование оксидной гран-ицы раздела между поверхностным слоем (пленкой меди) и подложкой (основным металлом). Результаты исследования перио, а кристаллической решетки существенно расширяют представления о природе. межфазной границы раздела. Увеличение периода решетки меди при трении в вазелиновом масле, содержащем добавки ПАВ, указывает на то, что подповерхностные слои (граница раздела) представляют собой твердый раствор внедрения в меди не только кислорода, но и элементов смазки — продуктов ее деструкции и превращений в результате химических реакций на поверхности. Механизм этого явления заключается в диффузии элементов кислорода, водорода, углерода и др. в подповерхностные слои, где они вступают во взаимодействие с атомами металлов. Наличие максимума периода кристаллической решетки в подповерхностных слоях свидетельствует о более высоких температуре и степени деформации на этой глубине, что согласуется с результатами работы [58]. В общем случае формирование границы раздела между пластифицированной пленкой и основой образца определяется, при данных условиях испытаний, химическими свойствами как основного металла, так и смазочной среды. [c.128]

Дрейф точечных дефектов (вакансий) в образующихся локальных полях неоднородных напряжений способствует локализации деформации в переходных зонах между недеформируемыми структурными элементами и активизирует квазивязкие диффузионные механизмы переориентации кристаллической решетки в процессе диссипации энергии. Так, в экспериментах при растяжении тонкой бериллиевой фольги [80] наблюдали, что продвижение трещины происходит за счет образования микропор по границам ячеек. При этом активизируется процесс притяжения дислокаций к поверхности трещины, что также является самовоспроизводящимся процессом формирования будущей поверхности у вершины трещины. [c.130]

Другим примером пространственных диссипативных структур является так называемая решетка вакансионных пар, экспериментально обнаруженная Дж. Эвансом в 1970 г. при исследовании микроструктуры молибдена, облученного ионами азота. Известно,, что облучение металла быстрыми частицами (нейтронами, ионами) приводит к образованию в кристаллической решетке точечных дефектов — вакансий и межузельных атомов. При повышении температуры эти вакансии, двигаясь в кристалле, образуют сложные кластеры дефектов в виде сферических вакансионных пор и плоских дислокационных петель. Обычно такие кластеры образуют пространственно однородную систему. Однако при определенных условиях облучения вакансионные поры располагаются упорядоченно в виде правильных сверхрешеток , тип которых совпадает с типом кристаллической решетки металла и имеющих период, в сотни раз превыщающий период этой рещетки. Образование таких упорядоченных структур вакансионных пор вызвано нелинейным динамическим взаимодействием точечных дефектов с мелкими вакансионными кластерами и диффузионным взаимодействием между порами. [c.34]

При низких температурах (ниже 0,2 Т,ш) протекает первая стадия возврата - отдых, когда происходит уменьшение точечных дефектов (вакансий) и перераспределение дислокаций без образования субграниц. При нагреве вакансии поглощаются дислокациями, которые двигаются к границам зерен Часть дис.юкаций противоположного знака уничтожаются. [c.26]

В реальных материалах криста-ллические ретпетки имеют различного рода дефекты, снижающие прочность (теоретическая прочность металлов приблизительно в 10 раз выше практически достигнутой), В решетке могут быть точечные дефекты — вакансии (от- [c.12]

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]

Подвижность точечных дефектов, вакансий и смещенных атомов выявлена по изменению свойств в результате отжига при повышенных температурах. Характер движения зависит от рода дефекта. Хантингтон и Зейтц [41, 42] определили энергию активации для движения смещенных [c.273]

Локальные давления в кристаллической решетке возникают также в окрестности точечных дефектов — вакансий и примесных атомов. Связанная с вакансиями избыточная энергия решетки не превосходит 1 эВ на одну вакансию, т. е. почти на порядок меньше, чем для единичной Дислокации. Хотя суммарная энергия кристалла, связанная с вакансиями, может достигать существенной величины, эффект их влияния на растворение ничтожно мал. Действительно, подстановка этого значения энергии моновакансии в уравнения, аналогичные (111), дает совершенно ничтожную величину эффекта, а образование дивакансий, тривакан-сий и т. д. ничего не меняет, поскольку в отличие от плоских скоплений дислокаций энергия каждой кооперированной вакансии меньше, чем изолированной. Во всяком случае эффект не может превосходить величины, соответствующей равномерно распределенным в объеме дислокациям. [c.114]

Вакансионный механизм зарождения усталостных трещин. Развитие пластической деформации сопровождается образованием точечных дефектов (вакансий и дислоцированных атомов) в металле, подтверждаемое данными по изменению электросопротивления, и выделением энергии при нагреве пластически деформированных металлов. Обзоры соответствующих экспериментальных данных приведены в работах Зейтца [118] и Брума [5]. [c.42]

Результаты анализа структурных изменений в тонких поверхностных слоях свидетельствуют, что явление ИП характеризуется определенными структурными изменениями, которые являются необходимыми условиями эффекта безызносности. К ним относятся образование на поверхности образцов пленки чистой меди со специфическими свойствами, обусловленными низкой плотностью дислокаций и высокой степенью насыщенности точечными дефектами (вакансиями), и одновременное обеднение легирующими элементами поверхностных слоев сплавов. [c.26]

Анализ экспериментальных данных показал, что при образовании поверхности методом среза величина нормальных и ка сательных напряжений, действующих на металл, превышает предел текучести в 1,5—5 раз. При этом не только разрываются атомные связи в плоскости среза или в направлении сдвига слоя металла, но и происходит всесторонняя упруго-пластическая деформация. Поэтому вид, количество и размер поверхностных дефектов (величина выступов и впадин) после механической обработки зависят от соотношения пластической деформаций Ттах И напряжений хрупкости Отах. Специальными исследова- ниями было установлено, что если Ттах>сТтах, то более вероятна пластическая деформация, если 0тах >Ттах, происходит хрупкое разрушение материала. Поэтому в зависимости от вида и режима механической обработки (точения, фрезерования, шлифования) схема напряженного состояния материала может быть различной и, следовательно, будут изменяться текстура деформированных слоев металла, вид, размер и характер макро- п микрогеометрии поверхности (рис. 78, 79). В соответствии с современными представлениями, механизм образования поверхности кристаллических тел методом среза имеет свои особенности. Энергия кристаллов, находящихся на поверхности, превышает энергию кристаллов в объеме. Дело в том, что под воздействием тангенциальных напряжений поверхностный слой сжимается, а глубинные слои оказывают ему сопротивление. Поскольку поверхностный слой очень тонкий, во многих случаях он не выдерживает и разрывается. Кроме того, на вновь образованной поверхности имеются некомпенсированные химические связи, компенсация которых идет за счет адсорбции, образования плен и др. Вот почему поверхность, образованная механической обработкой, всегда имеет повышенное количество суб-микроскоппческих двумерных и точечных дефектов — вакансий, дислокаций, примесных атомов, микротрещин и др. (рис. 80, а). [c.117]

Вакансия может образоваться в результате перехода атома из своего нормального положения в междоузлие. Вокруг возникших при этом точечных дефектов — вакансии V и межузель-ного атома 1 (дефект или пара Френкеля) — возникают искажения вследствие смещения ближайших соседей, которые по мере удаления от дефекта ослабевают (рис. 14). Вакансия может возникнуть и в результате ухода атома на поверхность кристалла (дефект по Шоттки). [c.44]

В материаловедении для описания элементов микроструктуры традиционно используется евклидова размерность d, которая может принимать четыре значения d = 0 для точечных дефектов (вакансии, межузельные атомы) d = для линейных дефектов (дислокации) d = 3 для планарных дефектов (двойники, границы зерен и т.п.) и d = 3 для трехмерных образований в объеме образца. Евликдовы размерности могут служить характеристиками симметричных микроструктур, которые не часто образуются даже в материалах, получаемых в квазиравновесных условиях. [c.7]

Диффузионные механизмы, в которых уменьшение несоответствия происходит за счет поглощаемых (испускаемых) частицей точечных дефектов (вакансий, межузлий) (рис. 130). [c.203]

На первом этапе деформация металла происходит из-за возникновения потоков точечных дефектов-вакансий и межузловых атомов (рис. 4.21). Такая диффузионная ползучесть приводит к необратимым изменениям формы и размеров детали. На этом же этапе появляются первые межкристаллитные трещины, однако, они еще не получают существенного развития и останавливаются на различных участках границ зерен, особенно в тройных точках. Механизм образования трешин при этом аналогичен рассмотренному выше, за исключением усиливающейся роли порообразования. Поры начинаю образовываться с началом проскальзывания [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...