Атом дислоцированный

Атом, расположенный в междоузлии решетки, называется дислоцированным атомом (рис. 258), а узел в кристаллической решетке, не занятый атомом, называется, как уже говорилось в гл, I, вакансией. Для атомов вокруг вакансии или дислоцированного атома нарушается равномерность окружения атома- [c.320]

Рис 1,9 Схема располо жения атомов при точечном несовершенстве (крестиком отмечены дислоцированные атомы черточкой — атом примеси незаполненные узлы решетки — вакансии) [c.17]

Рис. 12. Дислоцированный атом (А) н вакансия (S) в простой кристаллической решетке образуют парный дефект Френкеля

Дефекты кристаллической решетки вследствие подвижности атомов перемещаются. Атомы, кроме упоминавшегося выше колебательного движения около теоретического узла решетки, совершают и другие движения вследствие постоянного обмена энергией между собой, неминуемо сопровождающегося пиковым скоплением кинетической энергии в каком-то из них. Может оказаться, что этой энергии достаточно для преодоления сил, удерживающих атом в его регулярном положении в решетке. Так, атом может попасть в промежуток между узлами (дислоцированный атом), не исключен и обмен местами двух атомов. Вакансия может быть занята соседним атомом. Таким образом, она перемещается при комнатной температуре вакансия может сохранять свое положение до суток, а при повышенной температуре — десятитысячные доли секунды. Большой подвижностью отличаются и дислокации. На рис. 4.7 изображены стадии перемещения дислокаций. Из рис. 4.8 видно, что для перемещения линейной дислокации атомам достаточно совершить перемещения намного меньшие, чем расстояния между узлами. Эти небольшие перемещения могут быть совершены под влиянием малых внешних сил. Небольшие внешние силы в связи с постепенностью процесса могут вызвать перемещение и винтовой дислокации (рис. 4.7, б). [c.233]

При облучении нейтронами дозой в 10 см примерно один из 25 тысяч атомов испытывает соударение. Вокруг такого атома возникает искаженная область приблизительно в 100 межатомных расстояний, внутри которой образуются пары Френкеля (50—100 пар) — дислоцированный атом и вакансия. Большая часть энергии немедленно переходит в тепло и рассеивается в виде термического пика за 10- сек. [c.49]

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)

Пластическая деформация увеличивает удельное сопротивление на 2—6 % из-за искажения пространственной решетки кристаллов при наклепе. Увеличение концентрации вакансий и дислоцированных атомов также приводит к увеличению удельного сопротивления. При комнатной температуре прирост удельного сопротивления Др за счет вакансий и дислоцированных атомов согласно [22] составляет на 1% (ат.) соответственно (1,0-5-1,5) 10 и (0,5-5-1,0)-10- Ом-м. [c.296]

Рис. 1.5. Точечные дефекты в кристаллической решетке а) вакансия б) дислоцированный атом

Точечные дефекты по размерам сравнимы с межатомными расстояниями. К ним относятся вакансии (отсутствие атома в узле кристаллической решетки), межузельные или дислоцированные атомы (атом находится в межузельном пространстве кристаллической решетки) и примесные атомы. Среди последних различают атомы замещения (чужеродный атом занимает место в узле кристаллической решетки) и атомы внедрения (чужеродный атом находится в межузельном пространстве решетки). [c.21]

При напряжении, равном или превышающем предел текучести, происходит пластическая деформация металла, сопровождающаяся движением дислокаций. Механические напряжения смещают атом металла из его равновесного положения в кристаллической решетке и тем самым увеличивают его энергию. Энергия атома, находящегося на линии дислокаций, на значение Qo 42 кДж/моль выше энергии атома, находящегося в равновесном положении. Для того чтобы перейти в дислоцированное состояние, атом должен сместиться из равновесного положения на расстояние [c.580]

Атом переходит в дислоцированное состояние, когда смещение его от равновесного состояния отвечает деформации е . При пластической деформации смещение атомов происходит обычно в плоскостях, расположенных под [c.580]

Вакансии и дислоцированные атомы представляют собой дефекты кристаллической решетки (рис. 3), которые не остаются неподвижными. Соседний с вакансией атом, обладающий повышенной энергией, может занять ее место, а вакансия окажется на месте этого атома. Вакансия может перемещаться до тех пор, пока не выйдет на поверхность кристалла. [c.6]

Эти атомы имеют не только амплитуду колебаний большую, чем средняя, но могут вообще перемещаться из одного места в другое (из узла в междоузлие). Такой вышедший из нормальной позиции (узла решетки) атОм называется дислоцированным (рис. 2, а). Место, где находился этот атом, остается в решетке незаполненным и называется вакансией (см. рис. 2,а). [c.12]

Процесс диффузии в кристаллическом теле возрастает с увеличением температуры. Под влиянием тепловых колебаний отдельные атомы с повышенной кинетической энергией покидают свои места в узлах решетки и выходят в междоузлия решетки или на поверхность кристалла. Атом, вышедший из равновесного положения в междоузлие, называют дислоцированным или междоузельным, а образовавшееся в узле решетки свободное место — дыркой или вакансией. С повышением температуры металла число вакансий растет. [c.11]

Диффузионные процессы протекают легче при образовании твердых растворов внедрения (азот, углерод) по сравнению с твердыми растворами замещения. Это объясняется тем, что при образовании твердых растворов замещения чужеродный атом занимает либо вакансии, имеющиеся всегда в реальных металлах, либо место атома металла-растворителя. В последнем случае необходимо, чтобы основной атом был смещен из своего равновесного положения и стал бы дислоцированным. [c.266]

Атом, расположенный в междоузлии решетки, называется дислоцированным атомом (рис. 231), а узел в кристаллической решетке, не занятый атомом, называется, как уже говорилось в гл. I, вакансией. Для атомов вокруг вакансии или дислоцированного атома нарушается равномерность окружения атомами-соседями по сравнению с бездефектными участками решетки (см. рис. 2). В результате этого вокруг вакансии или вокруг дислоцированного атома возникает поле упругих искажений кристаллической решетки. [c.234]

Пластическая деформация повышает удельное электросопротивление на 2—6%, что связано с искажениями пространственной решетки кристалла. Увеличение концентрации вакансий и дислоцированных атомов главным образом и приводит к увеличению удельного электросопротивления. При комнатной температуре прирост сопротивления Др за счет вакансии и дислоцированных атомов составляет Арвак == (1,0-т 1,5). Ю" Ом-м на 1% (ат.) вакансий Дрдвсл = (0.5 i. O)-10 Ом-м на 1% (ат.) дислоцированных атомов 9.24 J. [c.76]

Кроме дырочного механизма возможны и другие диффузионные про-неееы перемещение дислоцированного атома из одного междоузлия в другие (пока он не попадет в дырку и успокоится ) или обмен местами двух соседних атомов. Дырочный механизм осуществим наи(5олее легко. Расчеты относительно самодиффузии меди дают следующие значения энергии активации процессов для дырочного механизма — 64 ккал/г-атом, перемещение дислоцированного атома 230 ккал/г-атом и при обменном механизме 400 ккал/г-атом. Столь большая разница в энергии активации приводит к тому, что диффузия реально протекает лишь путем дырочного механизма удельное значение других способов перемещения ничтожно мало. [c.321]

Из-за больших искажений кристаллической решетки вокруг межузельного атома его энергия активации процесса миграции м меньше, чем для вакансии. Для меди энергия миграции вакансий составляет 1 0,5 эВ, для межузельного атома 0,16+0,10 эВ, т. е. межузельные атомы подвижнее, чем вакансии. Так как концентрация вакансий несоизмеримо выше концентрации дислоцированных атомов, то в процессах самодиффузии, т. е. диффузии атомов основного вещества, доминирующую роль играет вакансиопный механизм. Находящийся рядом с вакансией атом обладает повышенной энергией и может занять ее место. Время существования вакансии в одном узле кристаллической решетки зависит от температуры. Для кадмия при комнатной температуре это время составляет около суток, ближе к температуре плавления 4-10- с, т. е. частота диффузионных скачков вакансий 0,25- Ю с- . [c.29]

Отметим, что вакансии и межузельные атомы могут возникать двумя путями. Первый из них заключается в том, что какай-либо атом из узла решетки внутри кристалла, может, например, в результате теплового возбуждения перейти в соседнее межузельное положение. После этого возможна или рекомбинация, т. е. возвращение атома в свободный узел, пли переход его в более удаленное от вакансии межузельное положение. В последнем случае возникает пара точечных дефектов кристаллической решетки (в литературе часто называемая парой Френкеля) — вакансия и межузельный (или дислоцированный) атом ). Настоящая вакансия образуется лишь после того, как внедренный атом отойдет от нее с соседнего на более удаленное межузельное положение или вакансия заменится другим атомом, занимающим соседний с ней узел, в результате чего она удалится от внедренного атома. В дальнейшем внедренный атом может перемещаться мегкду узлами и вакансия может перемещаться по узлам, если ее будут замещать соседние атомы, находящиеся на узлах решетки. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока либо вакансия не встретится с внедренным атомом и не произойдет их рекомби- [c.36]

Помимо внутреннего испарения, возможно полное или частичное испарение атомов с поверхности кристалла. При полном испарении атом покидает поверхность кристалла и переходит в пар, при частичном испарении он с поверхности переходит в положение над поверхностью (рис. 1.16, б). В обоих случаях в поверхностном слое кристалла образуется вакансия. Путем замещения глубже лежащим атомом вакансия втягивается внутрь кристалла. Такое образование вакансий не сопровождается од1ЮвремеииыМ внедрением атомов в междоузлия, т. е. появлением дислоцированных ато- юв. Такого рода вакансии называют дефекталщ по Шоттки. Их -источником могут быть и всевозможные несовершенства кристалла недостроенные атомные плоскости, Гранины блоков и зерен, микроскопические трещины и др. [c.23]

Каждому механизму диффузии соответствует определенная энергия активации Q, т.е. величина энергетического барьера, который необходимо преодолеть атому при переходе из одного положения в другое. В связи с этим при прочих равных условиях в процессе диффузии будет реализовываться тот механизм, которому свойственна меньшая энергия активации. Сравнения показывают, что вак < <9межуз, несмотря на то, что вакансии мигрируют труднее, чем дислоцированные атомы, а образуются легче. [c.151]

Трактовка изменений периода решетки и плотности в сплавах на основе Ni — А1 затруднена тем, что никель является переходным металлом, для которого необходимо допустить наличие нулевой валентности, чтобы иметь возможность считать вышеописанную фазу электронной фазой типа 3/2. Однако образование вакансий было обнаружено также при изучении у-латуней (Юм-Розери и др. [50]), оловянных сплавов (Рейнор и Ли [96]) и ограниченных твердых растворов в системе А1 — Zn (Эллвуд [26, 27]). Во всех этих сплавах переходных металлов нет, и валентности элементов, принимающих участие в образовании сплавов, имеют вполне определенные значения. Фазы типа у-латуней были исследованы в двух двойных системах Сц — А1 и Си Ga (Юм-Розери и др. [501). Исследование периодов решетки и плотности в системе Си — А1 показало, что при увеличении содержания алюминия вплоть до 35,3 ат.% число атомов на элементарную ячейку остается постоянным, равным приблизительно 52, а при дальнейшем увеличении содержания алюминия оно начинает постепенно падать. Аналогичный эффект наблюдается и в системе Си — Ga при введении в у-фазу более 35,4 ат.% галлия. Результаты исследования истем Си — AI и Си — Ga представлены на фиг. 27. В работе Юм-Розери и его сотрудников [50] образование вакантных узлов в структуре у-фаз интерпретируется на основе теории зон Брил-люэна для у-латуней. При этом предполагается, что как нормальная, так и дефектная структура могут содер кать не более 87— 88 электронов на элементарную ячейку, чтобы не превысить определенную величину электронной концентрации — около 1,68— 1,7. Оказалось, что структура высокотемпературной б-фазы в системе Си — Zn сходна с дефектной структурой улатуней в том отношении, что она также характеризуется наличием большого числа дислоцированных атомов и вакантных узлов. [c.202]

Образование дефектов в металле связано с подвижностью его атомов, которые интенсивно колеблются с частотой порядка 10 колебаний в секунду около узлов кристаллической решетки. Атомы могут оставлять положения равновесия и перемещаться внутри кристаллической )ешетки, а иногда и покидать ее. Взаимодействуя друг с другом, атомы обмениваются кинетической энергией отдают ее соседним атомам или же получают ее от них. В результате уровень кинетической энергии у разных атомов может оказаться неодинаковым и некоторые из них, обладающие повышенной кинетической энергией, начинают диффундировать перемещаться в м ежузлие кристаллической решетки или покидать ее. Вышедший из равновесия атом принято называть дислоцированным, а оставшееся пустое место в узле решетки — вакансией. [c.6]

Атом, вышедший из равгювесного положения в междоузлие, называют дислоцированным , а образовавшееся в узле решетки свободное место — дыркой или вакансией . Образование дислоцированных атомов и вакансий вызывает искажение решетки, распространяющееся на пять-шесть периодов решетки (рис. 7, в и г). Размещение атомов в узлах кристаллической решетки является равновесным. В этом положении атомы обладают минимальной потенциальной энергией. Для того чтобы вывести атомы из положения равновесия, нужно затратить работу против внутренних сил. При этом атомы и решетка в целом получают повышенную энергию. Такое неравновесное состояние характеризуется искажением решетки — искривлением ее линий, плоскостей, изменением расстояний между атомами и т. д. [c.20]

Вышедший из равновесного гюложе1П я. атом называют дислоцированным, а оставшееся пустое место в узле решетки — в а к а н с н е й. [c.10]

Дислоцированный атом и вакаисин непрерывно перемещаются по решетке вследствие неравномерного распределения энергии между атомами. Количество такого родя дефектов очень велико, например, в 1 см кадмия при температуре 300 °С наблюдается 10 вакансий, а время существования вакансии всего лишь 0,0004 с. [c.10]

Вакансии и межузельные атомы — точечные дефекты структуры реального металла, механизм образования которых заключается в следующем. Атом, находящийся в правильном (регулярном) положении в узле кристаллической решетки и имеющий достаточно большую энергию, может переместиться в неправильное (иррегулярное) положение (в межузлие), оставляя место в узле решетки незанятым. Атом, переместившийся в межузлие, называется дислоцированным, а узел, не занятый атомом, называется вакансией (атомной дыркой ). [c.105]

Атом, расположенный в междуузлии решетки, называется дислоцированным атомом (фиг. 231), а узел в кристаллической решетке, не занятый атомом, называется, как уже говорилось в гл. I, вакансией. Для атомов вокруг вакансии или дислоцированного атома нарушается равномерность окружения атомами-соседями по сравнению с бездефектными участками решетки (см. фиг. 2). [c.229]

Т0ма, Эш атомн покидают равновесное положение в узлах, оставляя место незанятым. Атом, который расположен между узлами, называют дислоцированным атомом, а узг л незанятый — вакансией. Равномерность расположения атомов нарушается, возникают упругие искажения кристаллической решетки. В местах вакансий она сжата, а в местах дислоцированных атомов — расширена. В дырку (вакансию) может переместиться некоторый атом Л, а на место А переместиться атом В и т. д. Для перехода атома А в дырку должна быть затрачена работа (энергия активаций или теплота разрыхления), которая зависит только от природы вещества. [c.675]

В настоящее время имеется большое количество работ, рассматривающих источники вакансий и других точечных дефектов и их подвижность при низких температурах [20, 230—233]. По возрастанию энергии активации перемещения наиболее подвижные дефекты могут быть расположены в следующем порядке дислоцированный атом (0,07—0,27 эв для меди), парная вакансия (0,4 эв) и одиночная вакансия (1 эв) [232]. При закалке с высоких температур фиксируется больше парных вакансий, а при закалке с низких температур — одиночных. Вероятность существования дислоцированных атомов после закалки невелика [233]. С. Д. Герцри-кен [231] рассчитал, что в некоторых металлах концентрация вакансий ири температуре плавления достигает 0,1 ат. %. А. X. Коттрелл [233] указывает, что при закалке с температур на 100° ниже точки плавления можно сохранить до 0,01 ат. % вакансий. При этом чем выше будет скорость охлаждения при закалке, тем больше будет концентрация вакансий. По данным М. А. Криштала [230], в армко-железе при закалке с 1250° можно получить избыточную концентрацию вакансий 0,0186 ат. %, а в сплаве железа с 5,7% Сг — 0,0056 ат. %. Доказано, что таких концентраций вполне достаточно для образования скоплений, микропор и полостей на границах раздела. Однако из этого количества вакансий существенное число может выходить за границу только из прилегающего к ней слоя толщиной около 0,01 мм. Имеются данные, свидетельствующие о подвижности одиночных вакансий в меди и серебре при температуре выше минус 30°, парных вакансий — выше минус 100° и о полной консервации этих дефектов при минус 196° [232, 233]. [c.208]

Кроме "дырочного" механизма возможны и другие диффузионные процессы перемещение дислоцированного атома из одного междоузлия в другие или обмен местами двух соседних атомов. "Дырочный" механизм осуществим наиболее легко. По расчетам самодиффузии меди энергрм активации процесса для дырочного механизма 64 ккал/г-атом, перемещения дислоцированного атома 230 ккал/г-атом и при обменном механизме 400 ккал/г-атом. Поэтому диффузия реально протекает путем дырочного механизма, значение других способов перемещенрм ничтожно мало. [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...