Атом внедрения

Рис. 12.34. Точечные дефекты кристаллической решетки а — незаполненный узел (вакансия) б — атом внедрения в — замещенный атом

Винтовая дислокация в отличие от краевой не создает зон гидростатического растяжения и сжатия, а поэтому не способна притягивать точечные дефекты. Однако если внедренный атом искажает кристаллическую решетку неодинаково в различных направлениях, то искажения и упругое поле напряжений кристаллической решетки не будут обладать чисто сферической симметрией. Такое поле напряжений точечного дефекта уже может взаимодействовать с касательными напряжениями поля напряжений вокруг винтовой дислокации. Например, атомы углерода в а-железе находятся в октаэдрических пустотах, занимая положение посередине ребер или в центре граней. Атом внедрения в центре грани (ПО) находится на расстоянии 0,5а от двух соседей в направлении [010] и на расстоянии а/ от четырех соседей в других направлениях. Внедренные в центре грани (010) атомы углерода удлиняют элементарную ячейку в направлении [010]. Когда внедренный атом, размещаясь в октаэдрической пустоте о. ц. к. решетки, находится в центре грани 100 или посередине ребра <100>, он тетрагонально искажает элементарную ячейку, удлиняя ее в направлении <100>. Такое тетрагональное искажение обусловливает взаимодействие примеси внедрения в о. ц. к. решетке с полем касательных напряжений винтовой дислокации. Результат взаимодействия — уменьшение касательных напряжений и притяжение атомов внедрения к винтовой дислокации. [c.92]

Рис. 90. Направленное диффузионное перемещение вакансии w в ноле приложенных касательных напряжений (а) схема образования направленного раствора (б и в) в поле напряжений о (X —атом внедрения в а-железе)

Рис. 1.4. Точечные дефекты в кристаллической решетке а — вакансии 6 — атом внедрения в — примесный атом внедрения

Рис. 1.2. Дефекты кристаллического строения а — точечные (1 — дислоцированный атом 2 — вакансия 3 — примесный атом внедрения) б — линейные (т — вектор сдвига) в — поверхностные (ок —угол разориентировки субзерен)

А) Примесный атом внедрения. В) Межузельный атом. С) Примесный атом замещения. D) Вакансия. [c.25]

Нейтрон, обладающий достаточной кинетической энергией, проходя через кристаллическую решетку, образует на своем пути первичные, вторичные и т. д. атомы отдачи. Выбитые из кристаллической решетки, они оставляют вакантные места и, в конце концов, останавливаются в междоузлиях, что ведет к образованию в решетке парных дефектов Френкеля атом внедрения вакансия . Атом может быть выбит из узла, когда он получит некоторую пороговую энергию Е . Если атом получает энергию, меньшую Ed, то она рассеивается на возбуждение колебаний решетки (нагревание) без образования смещений. Взаимодействие нейтронов с ядрами, кроме упругого рассеяния, может сопровождаться захватом нейтронов и делением ядер. При каждом акте распада выделяется энергия и образуются новые химические элементы. [c.102]

Рис. 1.14. Примесный атом внедрения

Точечные дефекты кристаллической решетки — атомы внедрения и вакансии (лишний атом или отсутствие атома в узле решетки). Они могут возникнуть под действием тепловых колебаний. С ними связана дополнительная потенциальна энергия. Искажения перемещаются по решетке. Если атом внедрения встречается с вакансией, дефект решетки аннигилирует, выделяя энергию порядка Дж в виде упругого импульса. Сигналы такого уровня обычно не регистрируются. [c.172]

Атомы совершают колебательные движения возле узлов решетки, а с повышением температуры амплитуда этих колебаний увеличивается. Большинство атомов данной кристаллической решетки имеют одинаковую (среднюю) энергию и колеблются при данной температуре с одинаковой амплитудой. Однако отдельные атомы обладают энергией значительно большей средней энергии и перемешаются из одного места в другое. Наиболее легко перемешаются атомы поверхностного слоя, выходя на поверхность. Место, где находился такой атом, называется вакансией рис. 2, а). На это место через некоторое время перемещается один из атомов соседнего слоя и т. д. Таким образом вакансия перемещается в глубь кристалла. С повышением температуры количество вакансий увеличивается и они чаще перемещаются из одного узла в другой. В диффузионных процессах, протекающих в металлах, вакансии и грают определяющую роль. К точечным дефектам относят также атом, внедренный в междоузлие кристаллической решетки рис. 2, 6), и замещенный атом, когда место атома одного металла замещается в кристаллической решетке другим, чужеродным атомом. Точечные дефекты вызывают местное искажение кристаллической решетки. [c.6]

U — вакансия б — замещенный атом в — внедренный атом [c.29]

В твердых растворах внедрения процесс диффузии облегчается тем, что не требуется вывода атома (иона) растворителя в иррегулярное положение, и поэтому энергия активации меньше, чем при образовании твердых растворов замещения. 1-[апример, при диффузии углерода в 7-железе Q 30 ккал/г-атом. В случае диффузии металлов в 7-железе (растворы замещения) Q 60 ккал/г-атом. Коэффициенты диффузии в этих двух случаях различаются в тысячи и десятки тысяч раз. Так, для стали с 0,2% С при 1100°С коэффициент D = 6-10 для диффузии углерода и D = 6-10- для диффузии молибдена. [c.322]

При образовании точечного дефекта заметные смещения претерпевают лишь те атомы, которые близко расположены к вакантному узлу, замещенному атому или междоузлию, занятому атомом внедрения. По мере удаления от центра возмущения искажения решетки быстро уменьшаются. [c.468]

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

Аустенит - твердый раствор внедрения углерода в у-Ре. Атом углерода располагается в центре элементарной ячейки. Предельная растворимость углерода 2,14% при 1147 с и 0,8% при 727 С. [c.147]

Рис. 6. Виды точечных дефектов а - вакансия б - замещенный атом в - внедренный атом

В первом случае атом внедряется при переходе из узла решетки в междуузлие на месте ушедшего атома образуется вакансия. Этот тип дефекта называется дефектами Френкеля. Энергия образования этих дефектов примерно равна сумме энергии образования вакансии и внедрения. При образовании дефектов Френкеля энергия кристалла возрастает, так как атом проникает в область, где силы отталкивания между внедренным атомом и окружающими его атомами очень велики кристаллическая решетка металла упруго деформируется. [c.32]

Электронные дефекты вызываются нарушениями в нормальной периодичности распределения зарядов или энергии в твердом теле. Геометрическим дефектам кристалла сопутствуют локальные нарушения распределения зарядов. Например, примесный атом может иметь иной заряд, чем основные атомы в этом случае возникают локальные электронные нарушения. Вакансии или внедренные атомы искажают электрический" заряд. Электроны, поглощая различное количество тепловой энергии, могут изменять свое движение в решетке, например возникновение в полупроводниках потоков положительных и отрицательных зарядов. [c.33]

Одна вакансия и один внедренный атом образуют пару Френкеля (рис. 25). Выбитый атом, в свою очередь, выбивает еще несколько атомов из узлов решетки. При облучении одним нейтроном 3,2-10 Мдж (2 Мэв) алюминия и бериллия возникает соответственно 6030 и 454 пары Френкеля. Энергия образования пары Френкеля равна 40 Ю" - дж (25 эв) она состоит из потенциальной энергии смещенных атомов 16-10 дж (10 эв) и энергии упругих колебаний групп атомов в кристаллической решетке 24-10" дж (или 15 эв). [c.38]

Премии присуждаются организациям-лауре-атам за производство и реализацию высококачественной, конкурентоспособной и безопасной продукции и услуг, за значительный вклад в разработку и внедрение современных систем обеспечения и управления качеством продукции (товаров, услуг). [c.82]

Точечные дефекты могут взаимодействовать друг с другом. Если объединяются вакансия и атом внедрения, то происходит аннигиляция обоих дефектов, и атом, бывший ранее междоузель-ным, занимает нормальное положение в решетке. Две вакансии могут объединяться в наиболее простой комплекс дефектов — [c.468]

Самопроизвольное образование сплава в рёзул Ате внедрения одного металла в Другой обычно реализ i системе Дг+/В°, т. е. в электролите, содержащем ионы уктроотри-цательного металла А, в который опущен злектроположитель-ный металл В°. Поскольку в. электролите нет ионов В +, а в электроде нет компонента А, имеем неравенство ДЕва<0, т. е. развитие процессов, противоположных (1.18) — (1.19). Равновесный состав образующегося, сплава, как обычно, определяется соотношением (1.17). [c.27]

В ЭТОМ разделе мы опишем частный критерий для хаотических колебаний в задачах с потенщ1алом, имеющим много ям. К числу таких задач относится продольный изгиб балки (гл. 2) и магнитный дипольный двигатель с многими полюсами. В физике твердого тела междоузельный атом, внедренный в регулярную решетку, может иметь несколько положений равновесия. Нередко силы, действие которых приводит к такого рода движениям, являются потенциальными. Пусть [д/] — набор обобщенных координат, а V(g ) — потенциал, связанный с консервативной частью силы, такой, что -дУ/дд/ есть обобщенная сила, соответствующая /-й степени свободы (координате д/). Для одной степени свободы частный случай уравнений движения имеет вид [c.193]

Современная точка зрения иа механизм междоузельной диффузии в растворе замещения отражена в модели, первоначально предложенной Франком и Тернбаллом [12] и существенно усовершенствованной Миллером [13] и Варбуртоиом [14]. Согласно упомянутой модели ускорение диффузии в ГЦК решетке происходит в результате перескока атома примеси из узла в междоузлие с частотой Уц и образования, тем самым, связанной пары вакансия — внедренный атом. В этом случае оба дефекта могут быстро мигрировать даже прн наличии связи между собой, что приводит к экспериментально регистрируемому ускорению диффузии. В самом деле, связанная вакансия имеет возможность обмениваться с соседним атомом растворителя с частотой У илн рекомбинировать с частотой К с внедренным атомом примеси, а внедренный атом может перескакивать с частотой К1 в узел решетки, соседний с первоначальным положением внедрения и вакансией. Таким образом, коэффициент диффузии прн механизме перемещения за счет связанных пар вакансия — атом внедрения равен [15] [c.220]

С увеличением Q значительно уменьшается О. При этом для разных веществ величина О существенно зависит от уровня Q. Так, при диффузии С в а-Ре образуется твердый раствор внедрения и Q= = 134 кдж1г-атом. При диффузии металлов в -Ре образуются растворы замещения и <3 = 231—273 кдж г-атом. [c.138]

В бинарных кристаллах, например простейших типа АВ, дефекты по Френкелю и дефекты по Шотткй могут возникать как в подрешетке А, так и в подрешетке В. При этом возможно образование следующих типов точечных дефектов 1) вакансии в подрешетке Л 2) вакансии в подрешетке Б 3) парные дефекты (вакансия и междоузельный атом) в подрешетке А 4) парнке дефекты в подрешетке В 5) атомы подрешетки А, попавшие в междоузлия подрешетки В 6) атомы подрешетки В, внедренные в междоузлия подрешетки Л 7) атомы подрешетки Л, попавшие в вакансии подрешетки В 8) атомы подрешетки В, занимающие вакансии подрешетки Л. [c.93]

При ударе с внедрением построение тензора кинетических напряжений (Т)рагар Д- я области возмущений разгрузки выполняется в цилиндрических координатах аналогично изложенному в 5 гл. 2, функции состояния и следует взять в форме (3.2.29), зависимость Ае (АТ) полагается известной. [c.262]

В первом случае атом ве-Вакансия щества внедряется в меж-У У, доузлие и искажает кристаллическую решетку в некоторой окрестности внедренного атома. Во втором случае один из атомов вещества удален из кристаллической решетки, что тоже приводит к ее искажению. Так как атомы в кристаллических решетках не неподвижны, а постоянно совершают колебательное движение около некоторого равновесного состояния, то в этом движении они обладают некоторой энергией движения и импульсом. Распределение этих энергий и импульсов между атомами кристалла носит статистический (вероятностный) характер, поэтому на некоторые атомы приходится их достаточно большой уровень, который обеспечивает отрыв атома и образование вакансии. Это, в свою очередь, приводит к появлению в другом месте атома внедрения. В любом кристалле такого рода точечные дефекты постоянно зарождаются и исчезают в силу теплового движения (флуктуации) концентрация их определяется формулой Больцмана [c.132]

Обычно структура материалов типа металлов упорядочивается по элементам атом — кристалл (блок мозаики) — зерно. Дефекты в твердых телах можно разделить на две группы 1) искажения в атомно-молекулярной структуре в виде вакансий, замещения, внедрения, дислокации и т. п. 2) трещины — разрывы сплошности. Эти дефекты — локальные искажения однородности — совместно со сложностями структуры создают концентрацию напряжений. Что касается трещин, то их условно по размерам разделяют на три разновидности мельчайшие (субмикроскопические), микроскопические и макроскопические (магистральные). Вопросы взаимодействия локальных дефектов между собой и их роль в образовании субмнкроскопических и микроскопических трещин более относятся к физике твердого тела и являются одним из основных направлений физики разрушения. Не останавливаясь на детальном описании этих специальных вопросов, отметим, что в результате приложения внешних нагрузок в теле возникают дополнительные к силам межатомного взаимодействия силовые поля, приводящие в движение различные дефекты, которые, сливаясь, образуют субмикроскопические, а в последующем и микроскопические трещины. [c.182]

Этим методом были получены, например, фотографии почти совершенного кристалла платины, ориентированного в направлении [001]. Каждая точка на фотографии (рис. 48) соответствует одному атому. Вакансия соответствует недостающему пятну в симметричных сериях пятен, внедренный атом соответствует лишнему пятну или пятну большого диаметра. С помощьк> последовательного испарения атомных слоев можно получить данные о концентрации и распределении дефектов. Так, в экспериментах по исследованию платины, закаленной при 1800 К, при изучении 71 последовательногс слоя атома в плоскости (102) было найдено, что на 8500 просчитанных атомов приходятся пять вакансий. Таким образом, концентрация вакансий, полученная прямым счетом, составляла n/N = = 5,9-10- . [c.94]

Дефекты после радиационного облучения. Из множества элементарных частиц и излучений, возникающих при распаде ядерного топлива (нейтроны, протоны, дейтроны, электроны, позитроны, а-частицы Р- и y-из-лучения), наибольшее влияние на свойства конструкционных материалов оказывают нейтроны. Из-за отсутствия заряда нейтроны проникают в кристаллическую решетку металла, вызывая в ней существенные изменения. Наиболее сильно влияют на свойства металлов быстрые нейтроны, нейтроны, обладающие энергией выше 0,5 эв, которые, попадая в кристаллическую решетку с энергией в несколько десятков тысяч электроно-вольт, упруго сталкиваются с ядром ионизированного атома. Атом, получив энергию, при смещении из узла решетки перемещается в междоузлие. Таким образом, в кристаллической решетке возникает вакансия и внедренный в междоузлии атом. [c.38]

Фазовые переходы типа упорядочения внедренных атомов и вакантных междоузлий будут происходить в сплавах, где вза1имодействие этих атомов таково, что внедренному атому энергетически выгоднее быть окруженным вакантными междоузлиями, чем другими внедреп-ными атомами. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...