Механизм роста кристаллов

При превращении аустенита в перлит по диффузионному механизму рост кристаллов новых фаз сопровождается оттеснением дефектов строения к границам зерен, другими словами, дефекты (дислокации, вакансии, примесные атомы), ранее располагавшиеся по границам аустенитных зерен, перераспределяются на границы ферритных (перлитных). [c.239]

За последние десятилетия в физике твердого тела получило широкое распространение представление о несовершенствах кристаллической решетки, называемых дислокациями. Этим несовершенствам приписывается основная роль при объяснении ряда особенностей поведения реальных кристаллов. Механизм пластической деформации, ползучести, разрушения, рассеяния энергии при циклическом деформировании связываются большинством современных авторов с перемещением дислокаций внутри кристалла. Дислокационные представления используются также для объяснения механизма роста кристалла. Возможные дефекты кристаллической решетки не ограничиваются, конечно, одними дислокациями этим термином называются дефекты особого рода, обладающие совершенно определенными свойствами. Однако дислокационные представления, как оказалось, имеют настолько общий характер, что на их основе можно построить очень большое количество разного рода моделей, объясняющих те или иные свойства реального кристалла, и выбрать из этих моделей те, которые наилучшим образом отвечают опытным данным. [c.453]

МЕХАНИЗМ РОСТА КРИСТАЛЛОВ [c.61]

К. А. Джексон [71, с. 200—214] приводит для нормального механизма роста кристаллов выражение [c.62]

Изучалось также влияние дислокаций на рост монокристаллов и эпитаксиальных пленок. По влиянию дислокаций на кристаллизацию стальных слитков имеются лишь единичные работы. Дислокационный механизм роста кристаллов в стальном слитке должен привлечь особое внимание исследователей, поскольку примесные атомы оказывают огромное влияние на образование и распределение дислокаций. [c.66]

А. Уббелоде [16] также рассматривает ступенчатый и спиральный механизмы роста кристалла. Если жидкость состоит из неупорядоченных молекул и рост кристаллов происходит на совершенно гладкой поверхности ступенек, то скорость роста кристаллов лимитируется зарождением новых ступенек мономолекулярной высоты. Рост кристаллов возможен и на частично шероховатой поверх- [c.66]

ЕСТЕСТВЕННЫЙ И ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР ПРИ РОСТЕ БОЛЬШИХ СОВОКУПНОСТЕЙ КРИСТАЛЛОВ 1.1. Механизм роста кристаллов [c.6]

На стадии роста происходит формирование всех структурных особенностей покрытий как совокупности кристаллов. Одной из часто наблюдаемых структурных особенностей является столбчатая форма зерен в покрытиях, что связывается с механизмом роста кристаллов в покрытиях. Однако представления о форме зерен из феноменологического рассмотрения не следуют они могут быть получены из кинетических закономерностей роста. [c.17]

Как уже отмечалось, закономерности роста кристаллов в покрытиях сильно зависят от количества и вида примеси, входящей в состав покрытий в процессе роста. Поэтому пористость, определяемая процессами отбора, также зависит от чистоты условий, в которых наносится покрытие. С самых общих позиций можно предполагать, что с увеличением роли слоистого механизма роста кристаллов пористость, обусловленная отбором, будет уменьшаться. В предельном случае - при чисто эпитаксиальном росте - пористость этого вида исчезает. Однако малые развороты блоков будут увеличивать общую пористость. [c.72]

Наблюдаемые в металлических покрытиях выросты в настоящее время удается связать с влиянием примесного компонента, изменяющего механизм роста кристаллов на локальных участках. Однако нельзя исключить при этом и роль неоднородности поля напряжений. Трудность и неоднозначность выделения первопричины, приводящей в конечном счете к аномальному разрастанию группы кристаллов, не позволяет развить непротиворечивую феноменологию этого явления. [c.146]

Механизм процесса подобен механизму роста кристалла, ранее предложенному Франком. [c.587]

Фиг. 30.17. Различные возможные механизмы роста кристаллов.

В зависимости от морфологии растущей поверхности механизм роста кристаллов может быть послойным, спиральным и нормальным. Он связан с характером расположения атомов в решетке кристалла и с характером межатомных взаимодействий. Теория роста кристаллов основана на анализе сил связи, действующих между атомами в кристалле, с помощью теории химической связи. А поскольку теория химических связей носит полуколичественный характер, то для описания механизмов роста кристаллов используют простые модели, например, представляют атомы в виде простых кубиков, плотная упаковка которых позволяет получать как гладкие грани, так и шероховатые. [c.184]

Включения, как и дендриты,образуются только при кристаллизации. В процессе роста кристалла на его гранях могут образовываться включения маточного раствора, в котором растет кристалл, либо механических примесей, содержащихся в кристаллизующейся среде. Внутри кристалла включения располагаются не произвольно, а по определенным правилам. Газовые пузырьки при захвате их кристаллом вытягиваются, образуя тонкие каналы, расположенные перпендикулярно к фронту кристаллизации. Так же располагаются и пузырьки маточного раствора. В качестве механических включений внутрь кристалла могут попадать и кристаллы другого вещества, чаще всего более тугоплавкого, че.м вещество основного кристалла [21]. Однако следует отметить, что изучены лишь некоторые виды включений газовые, жидкие, твердые, газово-жидкие, трехфазные, причины и механизм их образования, в то время как их влияние на свойства материалов можно считать неисследованным. [c.51]

Как уже отмечалось в гл. П, пластическая деформация кристаллических тел может осуществляться не только скольжением, но и двойникованием. Двойникование для кристаллов с о. ц. к., г. ц. к. и г. п. у. решетками можно наблюдать при особых условиях деформирования. При этом металлографическими способами выявляются области, иначе травящиеся, чем окружающий матричный кристалл. Отличительными признаками этих областей являются прямолинейность и строгая кристаллографическая направленность двух параллельных границ. Дифракционными (рентгеновскими и др.) методами установлено, что эти области закономерно отличаются своей ориентировкой и расположением атомов относительно матрицы. Расположение атомов внутри этой области представляет собой зеркальное отражение расположения атомов в матричном кристалле (см. рис. 77,а). Плоскости зеркального отражения, пересечение которых с плоскостью шлифа имеют вид прямолинейных границ, являются плоскостями двойникования. Так, на рис. 77,а п б плоскостью двойникования является плоскость (112). Переориентированные области называют двойниками, а процесс их образования двойникованием. Двойники в кристаллах делятся на двойники роста (рост кристалла из расплава, в процессе рекристаллизации и отжига) и деформационные двойники. Двойникование при деформации — один из механизмов сдвиговой деформации. Для деформационного двойникования характерны высокие скорости и выделение энергии в форме звука с характерным потрескиванием в процессе деформации кристалла. Двойникование сопровождается скачкообразным изменением деформирующего усилия, [c.131]

Для второго случая показано, что аккомодация деформации роста путем двойникования может сопровождаться вращением кристаллической решетки, вызывая изменение первоначальной ориентировки кристалла. Предполагается, что в процессе облучения это обстоятельство способно обеспечить одинаковую скорость роста кристаллов в направлении общей анизотропии материала и тем самым обеспечить наблюдаемую скорость роста поликристалла в целом. Согласно этому механизму изменение начальной ориентировки кристаллов при аккомодации деформации роста путем двойникования является необходимым условием для радиационного роста поликристаллов. Однако при таком объяснении неясно, каким образом должен осуществляться радиационный рост урана, когда процесс двойникования затруднен или отсутствует. Например, в работе 1421 отмечается, что даже при —196° С только 10% приспосабливающей пластической деформации проходит путем двойникования, а подавляющая часть деформации связана со скольжением. Поэтому можно ожидать, что переориентировка кристаллов в процессе облучения не является единственной причиной, обеспечивающей одинаковую скорость деформации всех кристаллитов в направлении роста поликристалла. [c.211]

Точнее говоря, в котловой воде на поверхности стали образуются два слоя магнетита первый прочный и плотный слой, прилегающий к металлу, и второй наружный более рыхлый и пористый, состоящий из отдельных кристаллов. Механизм роста этих слоев различен. [c.69]

Рост двумерного зародыша путем поступления атомов из переохлажденной жидкости. После образования на плоской грани двумерного зародыша дальнейший рост нового слоя протекает сравнительно легко, так как появляются участки, удобные для закрепления атомов, переходящих из жидкости. Атом в положении 1 (рис. 23, а) закреплен слабо, он легко перемещается по поверхности и может вновь оторваться. Атом же, поступивший в положение 2, имея три связи, закреплен надежно. Когда возникший двумерный слой атомов покроет всю грань, для образования последующего такого же слоя необходим новый двумерный зародыш критического размера, образующийся по указанному выше механизму. Следовательно, скорость роста кристаллов определяется вероятностью образования двумерного зародыша. [c.29]

При высоких температурах когерентность быстро нарушается, поскольку предел упругости оказывается сильно сниженным, однако рост кристаллов новой фазы продолжается достаточно быстро, но уже в результате диффузионного перемещения атомов от матричной фазы к новой через границу раздела фаз. Такой механизм превращения называется диффузионным, или нормальным. [c.47]

Рис. 10.13. Схема роста кристалла кремния по механизму пар—жидкость—кристалл

Этот вид превращений изучен наиболее полно. Он характеризуется отсутствием когерентных поверхностей раздела, в связи с чем кристаллы образующейся фазы приобретают равноосную форму. Кинетика роста кристаллов контролируется процессами на межфазной поверхности или диффузией компонентов. Для реализации фазового превращения нормальным механизмом необходимы меньшие переохлаждения, чем для других видов фазовых переходов. [c.33]

Кристалл растет последовательными слоями путем образования на его поверхности двумерных зародышей критического размера. Существенную роль при росте играют дефекты структуры. Если даже кристалл обладает совершенной структурой, поверхность его может быть несовершенной и состоять из ступенчатых террас — каждая ступень образуется слоем атомов или молекул. Наблюдения действительно показывают, что плоскости реальных кристаллов часто имеют ступенчатое строение, что подтверждает механизм роста за счет образования двумерных зародышей. [c.180]

Рост кристаллов из паров протекает по тому же механизму, но в обратном порядке вначале происходит адсорбция частицы на поверхности, затем она диффундирует по поверхности к краю движущегося монослоя и, наконец, перемещается по краю (ступени) к излому. [c.424]

Первая группа методов основана на использовании химических транспортных реакций и характеризуется тем, что кристаллизация осаждаемого металла в этом случае осуществляется из паров его галоидных соединений (иодидов или хлоридов). Для получения монокристаллов молибдена используются преимущественно, хлориды (см. главу V). В общем дислокационный механизм роста кристаллов из газовой фазы сводится к спиральному присоединению атомов на ступеньке, образованной винтовой дислокацией [21, 77, 125], и в зависимости от режима осаждения позволяет получить поли- и монокристалли-ческие осадки. Скорости химических процессов осаждения металлов в молекулярном, кинетическом или диффузионном режимах очень велики и не зависят от механизма массообмена. Характер кристаллизации и скорость роста кристаллов осаждаемого металла в основном определяется относительным пере-насыш,ением газовой фазы. Осадки в виде высокочистых монокристаллов растут при малых степенях пересыщения газовой фазы, в то время как средние степени пересыщения обеспечивают рост массивных поликристаллов. При высоких степенях пересыщения образуются порошки посредством гомогенного зарождения в газовой фазе. [c.81]

Механизм роста кристаллов существенно зависит от атомарной структуры растущей грани. Рост атомарно гладких граней осуществля- [c.61]

Авторы работы [74] описывают послойный механизм роста кристаллов при малых переохлаждениях вблизи фронта кристаллизации. При очень больших переохлаж- [c.64]

Для определения механизма роста кристалла по Ки-ропулосу авторы [88] провели выращивание KNbOa в неудовлетворительных условиях, при которых температурный градиент составлял 10 °С, температура расплава была 1050 °С и время выдержки расплава составляло > 1 час. Выращенный в таких условиях кристалл имел циклические изменения цвета от синего до прозрачного. Синий цвет, возможно, возникает вследствие образования кислородных вакансий в кристалле. [c.43]

Выявление и описание дефектов в поверхностных композициях может преследовать разные цели. Одна из них связана со стремлением повысить качество получаемых композиций, другая — со стремлением получить представление о механизме совместного роста больших совокупностей кристаллов. Необходимо отметить, что с этой точки зрения достигнуты существенные успехи для тонких пленок (толщиной от нескольких микрон и менее). Для поверхностных композиций толщиной от десяти микрон и более изучение природы дефектообразования фактически началось не более чем 5—10 лет назад. В них в большей мере, чем в тонких пленках, усилено дефектообразование, обусловленное совместным ростом большого количества кристаллов. Природа дефектообразования не могла быть определена без развития представлений о закономерностях совместного роста больших совокупностей кристаллов. На основе этих, а также общих представлений о механизме роста кристаллов созданы первые понятия о механизме дефектообразования в поверхностных композициях. Первой обобщающей работой, посвященной определенному типу дефектов пленок и покрытий - порам, является работа [68]. Однако поры далеко не единственный тип дефектов, который наблюдается в поверхностных композициях. [c.4]

В настоящее время разработаны представления о двух возможных механизмах роста кристаллов это так назьшаемые слоевой и нормальг ный механизмы роста. [c.6]

Рассматриваемые два механизма роста кристаллов являются фактически предельными случаями одаого общего Механизма, отражающего закономерности роста. Если в процессе слоевого роста размер последовательно заполняемьк слоев уменьшается, то возникает ситуащ1я, при которой происходит некогерентная стыковая отдельных слоев малого размера, что вызывает образование несовершенств роста, а рост происходит в основном по нормали к поверхности роста, т.е. по нормальному закону. Практически всегда при росте реального кристалла присутствует и слоевой, и нормальный рост. Очевидно, что присутствие примесных, инородных частиц на поверхности роста практически целиком исключает слоевой рост. Если вхождение инородных частиц сопровождается образованием новой фазы, то на процесс роста сильное вшмние оказывает массоперенос. [c.7]

Дефектообразование в покрытиях и диффузионных слоях — это неизбежный процесс, сопровождающий их рост. Возникающие микро- и макродефекты, за небольшим исключением, связаны с особенностями роста кристаллов покрытий и диффузионных слоев. Наиболее сильное влияние на дефектоббразование оказывают примесные компоненты среды, контактирующей с покрытием и диффузионным слоем в процессе их роста. Примесные компоненты, входящие в состав кристаллов, влияют на закономерности их роста в результате доминирующим оказывается нор-мальньщ механизм роста кристаллов. [c.146]

С повышением температуры 0 бжлга ВеО наблюдается рост кристаллов ВеО. Так, если при температуре обжига, равной 1200°, величина большинства кристаллов составляет 0,05—0,2 мк, то при 1300°—1—2 мк, при 1400° среди немногочисленных мелких кристаллов изредка наблюдаются кристаллы дл,иной до 2—4 мк. При спекании брикетов из ВеО высокой чистоты при 1600° в течение 2 час. зерна окиси бериллия вырастают Л1ишь до 2—3 мк (см. рис. 78, а). Повышение температуры обжига до 1800° тривояит к увеличению размера кристаллов до 5—10 мк (см. рис. 78, б). После спекания при 2000° в течение 2 час. зерна ВеО вырастают до 30—70 мк (ом. рис. 78, в). Структура спеченной 0к иси бериллия выявлена травлением полированной поверхности изделия раствором плавиковой кислоты с добавкой азотной и 10%-ного фтористого аммония. Механизм роста кристаллов заключается в том, что атомы или группы [c.383]

Флуктуационный механизм зарождения кристаллов обусловливает восприятие системой точечного источника теплосъема в качестве значительной температурной флуктуации и определяет преимущественный рост зерна именно из этой точки. [c.207]

Механизм процесса образования аустенита из перлита состоит из формирования центров кристаллизации в кристаллах феррита в участках, обогащенных атомами углерода до 0,8%, и последующего роста криталлов. Наиболее благоприятными участками для образования и роста кристаллов аустенита являются части зерен (пластинок) феррита, примыкающие к кристаллам цементита. Движущей силой прог(есса роста является стремление системы к уменьшению термодинамического потенциала за счет уменьшения поверхностной энергии. [c.161]

Вначале приведем краткие сведения, касающиеся феноменологического описания радиационного роста кристаллов в условиях облучения, а также основные результаты экспериментов, направленных на изучение механизма этого явления. Затем обсудим вопрос о механизме радиационного повреждения а-урана осколками деления, микро- и макроскопических моделей, предложенных для описания радиационного роста урана и циркония. Поскольку радиационному росту циркония и его сплавов посвящен специальный раздел в недавно опубликованном обзоре Фидлериса [21, в данной главе этот вопрос отдельно не рассматривается, за исключением тех моментов, когда возникает необходимость подчеркнуть общие закономерности явления радиационного роста анизотропных металлов. [c.186]

Пластичность деформационного двойникования. В тех случаях, когда подвижность дислокаций затруднена, аластич. формоизменение кристалла может реализоваться посредством деформац. двойникования. Под действием напряжений в нём возникают и развиваются двойники деформации — замкнутые, испытавшие значит. формоизменение микрообъёмы, кристаллич. решётка к-рых по отношению к матрице имеет двойнико-во сопряжённую ориентацию. Механизм роста деформац, двойников заключается в последоват. прохождении частичных дислокаций с одним и тем же вектором Бюргерса вдоль атомных плоскостей, параллельных кристаллографически выделенной плоскости двойникования. Характеристики пластичности двойник у ющего-ся кристалла, так же как и при дислокац. П. к., резко анизотропны. [c.633]

Таким образом, независимо от того, происходит ли превращение по атермическому или изотермическому типу, отдельные кристаллы мартенсита образуются и растут с очень большой скоростью. Даже при понижении температуры или с течением времени скорость роста кристаллов мартенсита не увеличивается. Механизм превращения, характеризующийся такими особенностями, называют нс рмоупругим. При термоупругом превращении первоначально образовавшиеся отдельные кристаллы мартенсита растут при понижении температуры со скоростью, соответствующей скорости охлаждения. При этом скорость роста может оказаться столь малой, что превращение можно наблюдать даже невооруженным глазом. При нагреве происходит обратный процесс уменьшение кристаллов. Указанное термоупругое мартенситное превращение играет основную роль в проявлении эффекта памяти формы. [c.14]

Вебб методом высокоразрешающей съемки по Лауэ исследовал строение нитевидных кристаллов кобальта, цинка, железа, никеля, марганца, серебра, палладия и сапфира, выращенных четырьмя различными методами. Наличие единичной винтовой дислокации, определенное по углу закручивания, было обнаружено лишь в палладии и в сапфире. Отсутствие упругого закручивания кристалла не исключает действия дислокационного механизма роста. Возможно, что две или четное количество винтовых дислокаций разных зцаков и одинаковой мощности находятся на равном расстоянии от оси кристалла такая конфигурация не дает упругого закручивания. Дислокации могут также выходить из кристалла путем переползания. Эта возможность вполне вероятна при высоких температурах (Т > V2 пл). [c.364]

Значения U, с одной стороны, близки к энергии активации диффузии углерода в 7-фазе (примерно 126 кДж/моль), с другой - к энергии активации а ->7-перестройки решетки (примерно 147 кДж/моль). Таким образом, возникают трудности в описании механизма превращения на основании величины U. Установленное значение энергии активации может рассматриваться и как доказательство контролирования а -> 7Ч1ревращения диффузий углерода в 7-фазе, и как доказательство определяющего влияния решеточного перехода. Есть немало примеров, подтверждающих ненадежность отождествления механизмов разных процессов на основании совпадения величин их энергии активации [98 . При одном и том же механизме превращения энергия активации в зависимости от полноты релаксационных процессов и образующейся на межфазной границе дислокационной структуры может меняться от близкой к нулю, свойственной мартенситным переходам, до значений процессов самодиффузии [ 22]. Таким образом, определение таких характеристик превращения, как энергия активации и скорость роста кристаллов новой фазы, еще не позволяет сформулировать однозначных заключений о механизме фазового перехода. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...