Структура мозаичная кристалла

Большинство кристаллов имеет внутренние напряжения, обусловленные дислокациями. В таких кристаллах энергия внутренних напряжений уменьшается при уходе дислокации из объема кристалла и образовании ими дислокационных стенок (процесс полигонизации), разделяющих соседние блоки с правильной структурой. В результате образуется мозаичный кристалл, обладающий блочной структурой. Разориентировка блоков обычно составляет доли градуса, а в крупноблочных мозаиках достигает нескольких градусов. Отдельные блоки [c.109]

Кубическая объемноцентрированная структура. Элементарная ячейка такой структуры изображена на рис. 84. Эту структуру имеют а-железо, большинство сплавов на железной основе, хром, молибден, ванадий и другие металлы. Тип кристаллической решетки для данного металла может быть установлен при помощи рентгенографического исследования. Структура реальных кристаллов никогда не бывает идеально правильной. Помимо местных дефектов, о которых будет сказано ниже, в кристаллах наблюдается так называемая мозаичная, или блочная, структура, кристалл разбивается на блоки [c.137]

Таким образом, кристалл представляет собой своеобразный комплекс блоков мозаичной структуры. [c.17]

На этой стадии атомы Си еще не выделяются из а-твердого раствора и среднее значение параметра кристаллической решетки (0,255 нм) остается неизменным. Но поскольку на участках повышенной концентрации Си параметр решетки существенно меняется, это приводит к возникновению значительных напряжений в кристаллах, раздроблению блоков мозаичной структуры и увеличению твердости. [c.325]

Существует еще один источник поверхностного искажения кристаллического строения кристалла. Если рассмотреть зерно при большом увеличении, то окажется, что внутри него имеются участки с размерами 0,1-1 мкм (их называют субзернами), разориентированные друг относительно друга на угол 15-30 (малоугловые границы) Такая структура называется блочной или мозаичной (рис. 32), Свойства металлов будут зависеть как от размеров блоков и зерен, так и от их взаимной ориентации. [c.49]

Мозаичная структура кристалла [c.235]

Мозаичная структура кристалла возникает в процессе его роста. Вследствие того, что рост кристалла происходит одновременно во многих местах, неизбежна несогласованность (поворот относительно друг друга на 10—15 ) смыкающихся частей блоков) кристалла, возникающая из-за накопления погрешностей решетки внутри каждого блока. Линейный размер блока порядка 10 см в 1 сж находится порядка 10 блоков. [c.237]

Плотность состояний в кристаллических сплавах с позиций волнового движения валентных электронов и потенциалов кристаллических структур изучена достаточно подробно. Что касается аморфных металлов, то, как указывалось в главе 3, атомные конфигурации в них отличаются от таковых в кристаллах полным отсутствием дальнего порядка, а локальная структура ближнего порядка описывается мозаичным распределением групп полиэдров, не встречающихся в кристаллическом состоянии. Одновременно в аморфных металлах наблюдается значительное отличие в поведении валентных электронов d-элементов, что играет главную роль в явлениях электронного переноса, например в электропроводности. Этим же обусловливается также и то, ч то методы, разработанные для изучения электронных состояний (например, основанные на [c.177]

Краевые дислокации взаимодействуют между собой подобно электрическим диполям. Если одну из дислокаций поместить в начало декартовых координат, то в случае упруго изотропных кристаллов возникают зоны притяжения и отталкивания с границами на биссектрисах координатных углов (рис. 2.15, а) [471. Для параллельных краевых дислокаций одинаковых знаков точки устойчивого равновесия располагаются в плоскости лишнего атомного слоя, а для дислокаций разных знаков —на биссектрисах координатных углов. В связи с этим под действием теплового возбуждения при нагреве кристалла краевые дислокации собираются в устойчивые конфигурации — дислокационные стенки (рис. 2.15, б ив), которые являются границами блоков и объясняют мозаичную структуру кристаллических зерен в поликристаллах. [c.87]

D) Неверно. Бездефектные области кристаллов обычно составляют блоки мозаичной структуры. [c.30]

В) Неверно. Блоки мозаичной структуры представляют собой бездефектные (за исключением точечных дефектов) участки кристалла, окруженные малоугловыми границами. [c.46]

Однако в настоящее время этот способ нагрева имеет существенный недостаток нестабильность выходных энергетических характеристик лазера, обусловленная пространственной и временной неоднородностью лазерного излучения. Это связано с тем, что генерация излучения происходит не по всему сечению кристалла, а в отдельных его участках и вызывает появления в зоне нагрева так называемой мозаичной структуры и резкой неравномерности распределения температуры в пятне. [c.216]

Двухмерные дефекты. Прежде всего, реальные кристаллы имеют мозаичную структуру. Они построены из блоков правильного строения, расположенных лишь приблизительно параллельно друг другу. Размеры блоков колеблются от 10 м до 10 м, величина углов между ними — от нескольких секунд до десятков минут. Поэтому кристаллическая решетка в местах соприкосновения блоков искажена по сравнению с решеткой идеального кристалла. Еш,е большее искажение наблюдается у границ зерен поликристалла, так как ориентация зерен друг относительно друга может отличаться на десятки градусов. Эти виды дефектов относятся к двухмерным (плоским) дефектам. [c.30]

Кристаллическое вещество в макроскопическом масштабе может состоять из Одного когерентного блока. Это будет то, что обычно называют идеальным монокристаллом. Строго говоря, идеальный монокристалл должен быть бесконечным во всех направлениях, однако из-за малости междуатомных расстояний и малости радиуса действия междуатомных сил влиянием поверхностных эффектов по сравнению с объемными эффектами для макроскопических кристаллов в большинстве случаев можно пренебречь. Отдельные кристаллы могут достигать колоссальных размеров. Известны кристаллы природных минералов (кварц, берилл) длиною более метра и весом более тонны. В реальных кристаллах возможны различные нарушения когерентности параллельное смещение вдоль плоскости АВ двух соседних кристаллических блоков на величину ба, не кратную периоду а структуры в направлении смещения (рис. 3.4, а), или Поворот на угол бф (рис. 3.4,6). Обычно кристаллы бывают мозаичными, т. е. состоящими из блоков, имеющих небольшую дезориентировку, измеряемую десятками секунд, минутами и долями градуса. Размеры блоков мозаики составляют обычно от Ю"" до 10 см. Часто встречаются двойники (рис. 3.4, в), т. е. два блока, симметрично расположенных относительно плоскости двойникования (плоскость EF). [c.66]

Идеальный кристалл должен отражать в угловой области порядка 3— 5. Угловое уширение отражения от металлического монокристалла много больше, чем у идеального, и обычно составляет несколько сотен секунд. Для объяснения таких особенностей в характере рассеяния рентгеновских лучей Дарвин ввел предположение (1922) о мозаичной структуре кристаллов. Мозаичным называют кристалл, состоящий из независимых совершенных областей (блоков), кристаллическая решетка которых ориентирована почти параллельно относительно друг друга, так что наблюдается лишь небольшая нерегулярная дезориентация этих блоков. Размер блоков мозаики предполагается малым (порядка 10 см). В таких блоках эффектом поглощения и многократного отражения можно пренебречь. В общем случае полагают, что имеются распределение блоков по размерам и разброс углов дезориентации. [c.227]

В последующих разделах граница мозаичной структуры рассматривается как граница между участками кристаллической решетки с очень небольшим изменением наклона кристаллографических плоскостей, не обусловленным деформацией металла, состоящая из одной плоскости равномерно распределенных дислокаций. Очевидно, исходная мозаичная структура кристалла играет важную роль в процессе последующей деформации, так как эта структура заранее определяет точки концентрации дислокаций. [c.143]

Как видим, дислокации в металле распределены неравномерно. Исследования показывают, что границы зерен имеют повышенную концентрацию дислокаций и поэтому изобилующий дефектами (дислокациями) приграничный слой, имеющий толщину в несколько десятков атомных рядов, по свойствам может существенно отличаться от внутренних частей зерна. Само зерно при этом не является монолитным кристаллом, построенным из строго параллельных атомных слоев. В действительности оно состоит как бы из мозаики отдельных блоков, размерами Ы0 —1 10" сл1 (1000—100 000 А), кристаллографические плоскости в которых повернуты друг относительно друга на небольшой угол — порядка нескольких минут. Такое строение зерна носит название мозаичной структуры, а составляющие ее блок — [c.17]

На основании этих и некоторых других фактов был сделан вывод, что металлические кристаллы имеют мозаичную структуру, т. е. состоят из ряда одинаковых блоков, которые внутри имеют совершенно правильное атомное строение, но слегка разориентированы один относительно другого, в результате чего на границах между такими блоками расстояния между атомами искажены. Позднее было показано, что представление о правильной мозаичной структуре не совсем точно, однако существование слегка разориентированных областей было доказано вполне убедительно. [c.74]

На практике часто получается, что уменьшение амплитуды осцилляций определяется скорее размытием фазы из-за неоднородности образца, чем влиянием конечной величины времени релаксации из-за электронного рассеяния Такая неоднородность может быть либо проявлением мозаичной структуры, при которой наблюдается небольшая разориентировка частей кристалла и следовательно, вариация Р в некотором интервале значений, либо проявлением пере- [c.93]

Представление о мозаичной структуре или субструктуре реальных кристаллов возникло, когда обнарун4ились расхождения между экспериментальными значениями интенсивности дифрагированных лучей и теоретическими расчетами по динамической теории. Согласно этим представлениям реальный кристалл состоит из областей правильного строения — блоков, повернутых по отношению друг к другу на небольшие углы. Развитие теории дислокаций и прямые наблюдения подтвердили реальность модели мозаичного кристалла. Было показано, что разориентировка блоков определяется плотностью дислокаций, образующих малоугловые границы. Подобная полигонизо-ванная субструктура наблюдалась с помощью дифракционной электронной микроскопии во многих металлических материалах после от-лiигa, которому предшествовала холодная деформация, после деформации при повышенных температурах и др. [c.139]

Блочная структура некоторых реальных кристаллов установлена экспериментально еще в 50-е годы (см., например, [59]). Границами блоков мозаики и зерен с близкими ориентировками являются дислокационные стенки (границы наклона, состоящие из системы параллельных краевых дислокаций, или границы кручения, состоящие из винтовых дислокаций). Мозаичная структура может образовываться в проп.ессе роста кристаллов или их механической обработки. Следует отметить, что описанная выше блочная структура не является универсальной структурой реальных кристаллов. Существуют случаи, когда распределение дефектов имеет более сложный характер блоки находятся в напряженном состоянии. Иногда кристалл вообще нельзя представить разделенным на блоки. При этом искажения в кристалле носяг существенно нелокальный характер, так что нельзя ввести единую для всего кристалла среднюю решетку. [c.227]

Эти исследования показывают, что идеальная решетка термодинамически менее устойчива, чем мозаичный кристалл , т. е. кристалл, обладающий незначительными периодическими изменениями (сжатиями) в решетке. Эта вторичная структура внутри первичной решетки обусловливает такие эффекты, как понижение прочности, пластическую деформацию и др. Чтобы дать представление о порядке величины ячеек вторичной структуры, достаточно указать, что расстояние между двумя сжатыми частями в решетке кристалла каменной соли может быть примерно в 20 раз больше расстояния между элементами неискаженной решетки, так что кубик мозаичного кристалла каменной соли может содержать 8 ООО— 10 ООО атомов. Это дает возможность проверить оценку, данную Смекалем для размера вторичных ячеек, ограниченных дефектами структуры. [c.79]

МОЗАИЧНЫЕ КРИСТАЛЛЫ - кристаллы несовершенной тJ)yктypы, состоящие из блоков, расположенных не строго параллельно друг другу. Подавляющее большинство реальных кристаллов — М. к., состоящие из блоков размером 10 см, построенных весьма совершенно, но несколько дезориентированных друг относительно друга (от неск. секунд до многих минут). Мозаичность являотся следствием различных дефектов (дислокаций, напряжений и т. д.), образующихся в кристаллах при выращивании. Но существуют и почти идеальные кристаллы с вось.ма совершенными структурами (алмаз, пек-рые образцы корунда, кварца, кальцита и др.). Мозаичностью объясняются мн, экспериментальные факты, наблюдаемые при рассеянии рентгеновских лучей относительно крупными кристаллами ( 0,1 мм). [c.279]

Дислокации могут возникать во время кристаллизации из-за ра.эных случайностей роста кристаллов. Эти случайности приводят к образованию мозаичной структуры — кристалл состоит из взаимно разориентированных субзерен (блоков). Одна из возможных причин образования субзерен — изгиб очень нежных ветвей денд-ритов из-за конвекционных токов, градиента температур и действия других факторов. Когда слегка разориентированные ветви дендри-тов срастаются, на границе между ними возникают дислокации. Поверхность срастания представляет собой стенку из краевых дислокаций. [c.104]

Рентгенографические методы анализа широко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов. Широкому распространению рентгенофафического анализа способствовали его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто недоступных другим методам исследований. Вследствие высокой проникающей способности рентгеновских лучей для осуществления анализа не требуется создание вакуума. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный состав материалов (рентгенофазовый анализ), тонкую структуру кристаллических веществ - форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла, координаты атомов в пространстве, степень совершенства кристаллов и наличие в них микронапряжений, наличие и величину остаточных макронапряжений в материале, размер мозаичных блоков, тип твердых растворов, текстуру веп ес1в, плотность, коэффициент термического расширения, толидину покрытий и т.д. [c.158]

Схема, поясняющая мозаичную структуру кристалла, приведена на рис. 23. Размеры блоков составляют 10 — 10 А. На границах блоков (или субграницах) образуется область с нарушенным порядком расположения атомов угол разориентировки между блоками изменяется от 10 до 20 мин. Мозаичная структура образуется в результате захвата примесей растущими кристаллами, под действием сжимающих напряжений, возникающих при охлаждении металла, его пластической деформации и т. д. Таким образом, отдельный блок представляет собой элемент тонкой структуры металла, который характеризуется соверщен-ным кристаллическим строением. [c.36]

Процесс возврата может сопровождаться полигониза-цией структуры. В процессе снятия напряжений происходит пластическая деформация упруго изогнутых блоков мозаичной структуры (рис. 64, а) кристалл дробится [c.84]

В связи с большим различием интенсивностей при дифракции рентгеновского пучка, рассчитанной теоретически в предположении идеальной решетки и наблюдаемой на опыте, была высказана гипотеза о мозаичной структуре кристалла. Расхождение между теоретической и действительной величиной скалывающего напрялсения было объяснено с помощью представлений о дислокационной структуре. Для объяснения механизма диффузии было введено понятие о вакансиях в кристаллической решетке вещества. [c.43]

В соответствии с др. теориями, физич. природа процесса усталости отлична от природы статич. наклепа. Образование микроскопич. трещин при циклич. нагрузках рассматривается в этом случае как процесс постепенного ослабления межатомных связей и развития необратимых повреждений в определенных участках структуры (напр., на границах мозаичных блоков). Модель неоднородного упруго-пластич. деформирования конгломерата случайно ориентированных кристаллов послужила основой для теорий усталостного процесса как в детерминированной, так и в вероятностной трактовке. При напряжениях, не превосходящих предела текучести металла, усталостные процессы связаны лишь с явлениями местной пластич. деформации, не проявляющейся макроскопически, и рассматриваются как квази-упругие. Числа циклов, необходимые для усталостного разрушения при таких уровнях напряженности, измеряются сотнями тыс. и млн. При напряжениях, превосходящих предел текучести, явления усталости сопровождаются макросконическими пластич. деформациями и рассматриваются как упруго-пластические. Число циклов, необходимое для разрушения в этой области, измеряется сотнями и тысячами. В зависимости от условий протекания процесс У. может также сопровождаться фазовыми превращениями в металлах. Так, при новы-шенных темп-рах происходит выделение и перераспределение упрочняющих фаз при переменном нагружении, что иногда приводит к ускоренному ослаблению границ зерен, и при длительной работе трещины усталостного разрушения возникают в этом случае на границах зерен. Физико-химич. превращения в структуре наблюдались также и при комнатной темп-ре при циклич. напряжениях выше предела У. Стадия усталостного разрушения, связанная с развитием трещины, возникает на разных этапах действия переменных напряжений. При большой структурной неоднородности, свойственной, например, чугунам, в местах включений графита система микротрещин возникает задолго до развития магистральной трещины, приводящей к окончательному усталостному разрушению. Для структурно более- однородных металлов, напр, конструкционных сталей, образованию отдельных микро-, а потом макротрещин предшествуют длительно накапливающиеся изменения, и трещины возникают на относительно поздних стадиях, развиваясь с нарастающей скоростью. [c.383]

Кривые температурного расширения выращенных кристаллов оказались подобными наблюдаемым у BasNaNbjOis (см. рис. 5.4). Рентгеновская топография показала, что кристалл Ba2LiNb50is имеет тенденцию образовывать мозаичную структуру и в таком кристалле имеются значительные механические напряжения, приводящие к хрупкости. Согласно [13] разориентация смежных блоков 30 уже достаточна, чтобы привести к образованию трещин по границам зерен во время процесса охлаждения. Однако, используя совершенйый затравочный кристалл, который был ориентирован с точностью 2° параллельно оси с, и избегая образования границ зерен, авторы [13] сумели вырастить большой, свободный от трещин кристалл. [c.249]

По большей части кристаллическое вещество представляет поликристалл, т. е. конгломерат сросшихся кристаллов или кристаллический порошок. Упорядоченность структуры кристаллического вещества определяет разнообразие форм его существования монокристалл идеальный и мозаичный со слабо и сильно нарушенной структурой, двойник, полисинтетический двойник, поликристалл с различным распределением кристалликов по размерам и по ориентации их в пространстве. В случае одинаковой ориентировки кристалликов (текстура) поликристалл по своим свойствам приближается в той или иной степени к свойствам монокристалла. На практике текстура поликристалла может иметь как желательные, так и нежелатель- [c.66]

Рис. 14. Блочная (мозаичная структура кристалла) а —схема блочной структуры б—реальная блочная структура сплава Ре —N1. Х50000

Следует иметь в виду, что двойное лучепреломление может возникать и в изотропных средах в искусственных условиях, например в стеклах или кристаллах кубической сингонии, вследствие возникновения в них различного рода натяжений. Поэтому рассматриваемый прием наблюдених в скрещенных поляризаторах часто применяют при техническом контроле в стекольной промышленности или при выращивании монокристаллов, в частности щелочпо-га.лоидных солей, предназначенных для изготовления деталей тех или иных оптических систем. Анизотропные монокристаллы при повороте столика микроскопа будут всегда светлеть или погасать одновременно в равной степени по всему объему, тогда как поликристаллы, вследствие того что отдельные его части состоят из различно ориентированных микрокристалликов, погасать равномерно не будут.Таким образом, данный способ позволяет наблюдать структуру поликристаллических или мозаичных образцов. Этим же приемом легко различать двойниковое строение кристаллов, часто встречающееся в природных условиях. [c.799]

Различные авторы (Смекал, Звицкий, Орован и др.) предполагают существование различных типов мозаичной структуры в соответствии с представлением о признаках, определяющих тип структуры. Некоторые из авторов считают, что строение субструктуры соответствует теории роста кристаллов. Другие авторы полагают, что появление субструктуры связано с возннкновением и развитием пластических деформаций металла. Мозаичную структуру можно объяснить как неупорядоченное расположение участков более упорядоченной кристаллической рещетки. металла, или как систе.му расположения внутренних дефектов структуры, или как скопление микротрещин в металле. [c.141]

На рис. 112 показана субструктура описываемого типа в кристалле цинка, выращенном из расплавленного металла. Такие кристаллы отличаются более высоким сопротивлением деформации, так как границы х сз бзерен относительно стойки в условиях пластической дефорлгации. Мозаичная структура может быть связана с накоплением чужеродных атомов, трещин и других дефектов кристаллической рещетки металла. Однако строение ее в первую очередь зависит от распределения дислокаций в кристалле, даже в том случае, когда мозаичная структура наблюдается в отожженном металле до пластического деформирования при нормальной температуре. [c.143]

В наших опытах для получения более надежных результатов были применены два способа фиксации интерференционных линий ионизационный и фотометод. Важно было правильно установить влияние присадки серы в масло в период начального изнашивания металлических поверхностных слоев на искажения II рода, уравновешивающиеся в объемах единичных кристаллов и частей кристаллов, заключенных между плоскостями сдвига — пачек скольжения и блоков мозаичной структуры. Далее, имелось в виду выяснить влияние присадки серы в масле на искажения III рода, уравновешивающиеся в пределах небольших групп атомов, лежащих у границ зерен и у плоскостей сдвига. [c.124]

С повышением содержания углерода постоянные ре-щетки мартенсита изменяются величина а слегка уменьшается, а величина с и отношение с/а увеличиваются 7]. Мартенсит имеет форму вытянутых пластин. Высокая твердость и сопротивление дефО рмации стали с мар-теноитной структурой обусловлены образованием в процессе термической обработки тонкой мозаичности зерен и высоким пределом упругости кристаллов мартенсита. [c.9]

У твердых поверхностей очень сложное строение, так как их атомы сохраняют те положения, в которых они находились в момент образования поверхности, а количество возможных положений атомов практически неограниченно. Поэтому поликристал-лический характер металлов обусловливает такую особенность металлической посерхпости, как мозаичность структуры, которая образуется различными участками — гранями, ребрами и углами отдельных кристаллов. [c.112]

Намного менее удовлетворительным является положение с относительно чистыми металлами, для которых температура Дингла определяется вовсе не рассеянием на примесях. Уже на довольно ранних этапах исследований было установлено, что температура Дингла для чистых образцов (которая обычно составляет несколько десятых кельвина) оказывается намного больше (в 10—100 раз) того значения, которое следует ожидать, исходя из соотношения (2.136) между л и временем релаксации г, оцениваемым по электропроводности (см., например, [381]). Вскоре выяснилось также, что величина х чувствительна к механическому состоянию образца. Так, незначительная деформация образца при неаккуратном обращении с ним может привести к заметному росту х, при этом лишь едва повлияв на электропроводность. Стало ясно, что наблюдаемая большая температура Дингла и ее зависимость от качества образца связаны с дефектами кристалла, такими, как дислокации или мозаичность структуры. [c.441]

Дефекты кристалла, такие, как мозаичность структуры, дислокации и др., явно нежелательны в тех случаях, когда целью является исследование свойств идеальных кристаллов. Влияние мозаичности, рассмотренное в разд. 8.5, особенно существенно, если магнитное поле сильно отклоняется от направления осей симметрии. Грубых искажений, таких, как изгиб кристалла или включение блоков с другой ориентацией, можно избежать тщательным изготовлением кристалла и аккуратным с ним обращением, однако некоторые остаточные дефекты не удается полностью устранить. Как мы увидим далее эти остаточные дефекты часто дают основной вклад в наблюдаемый фактор Дингла, так что ског е следует обсуждать их влияние как основной механизм, а не считать его экспериментальным артефактом. [c.445]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...