Структура кристаллических поверхностей

СТРУКТУРА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.345]

Каталитическое влияние готовых поверхностей раздела фаз на возникновение зародышей зависит от действия факторов, усиливающих или ослабляющих этот эффект. На процесс гетерогенной кристаллизации влияет краевой угол между подложкой и находящимся на ней зародышем твердой фазы, так как от значения этого угла зависит соотношение поверхностных энергий между зародышем и сосуществующими фазами. Значение краевого угла определяется такими факторами, как близость структур кристаллических решеток подложки и твердой фазы зародыша, а также химическая природа поверхности подложки. [c.440]

Если в теле с кристаллической структурой выделить поверхность (штриховая линия на рис. 2.4, а), то через фиксированную точку М (рис. 2.4, б) на этой поверхности можно провести множество плоскостей, каждой из которых будет соответствовать свой вектор полного напряжения р (М) (см. рис. 1.3). Компоненты этого вектора согласно (1.15) связаны с компонентами o i (М) тензора напряжений. Напряжение, вызванное в кристалле внешними силами, и тензор напряжений не зависят от свойств кристаллического тела и не связаны с его структурой. Поэтому расположение главных осей тензора напряжений не согласуется с осями симметрии кристаллической решетки, если с ними не согласовано направление действия внешних сил. В противоположность этому действие электрического поля на некоторые кристаллы вызывает в них деформации и напряжения (пьезоэлектрический эффект), которые согласуются с осями симметрии кристаллической решетки. [c.60]

Д и с т л е р Г. И. Реальная структура, реакционная способность и дальнодействие кристаллических поверхностей. Известия АН СССР. Физика , [c.102]

Таким образом, на основании анализа структурных изменений в поверхностных слоях при внешнем трении кристаллических < тел показано, что сила трения и величина износа связаны с изме- пением дислокационной структуры на поверхностях трения. [c.57]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.344]

Особым видом декорирования кристаллических поверхностей является адсорбция коллоидов. Грани кристалла по-разному адсорбируют коллоиды из окружающей среды. По взаимодействию коллоидов с различными поверхностями кристалла можио сделать важные выводы об определенных свойствах поверхности. Таким образом можно охарактеризовать электрическую и реальную структуру поверхности некоторых кристаллов. Особенно подробно были исследованы силикатные слоистые структуры (каолинит и слюда). [c.356]

Реакции кристаллических поверхностей с газообразными компонентами могут быть весьма разнообразными в соответствии с особенностями конкретной системы. Из всего многообразия возможных реакций возьмем несколько примеров, которые позволяют рассмотреть связи между скоростью реакции и реальной структурой. При реакции поверхности кристалла с газообразным компонентом, как и при растворении кристалла, поверхность подвергается воздействию неравномерно. Реакция начинается преимущественно на местах поверхности с более высоким уровнем энергии. [c.409]

При плотностях фарадеевского тока, больших, чем предельные, в катодный полупериод вследствие увеличения концентрации адсорбированного на поверхности электрода атомарного водорода его атомы начинают диффундировать в структуру кристаллической решетки поверхностного слоя металла [5 ]. Не исключено, что твердый раствор водорода в железе представляет собой достаточно прочное соединение атомов металла и водорода, и поэтому анодный процесс ионизации металла из такого соединения проходит с большим перенапряжением, чем в случае чистой поверхности железа [6]. По этой причине при плотностях фарадеевского тока, больших предельных, анодные поляризационные кривые для всех частот переменного тока лежат ниже соответствующей кривой для постоянного тока (см. рис. 1). [c.64]

В гетерогенных условиях образования кристаллов (иа примесях в жидкости, на стенках контейнера) для сохранения состояния пересыщения нужно повысить поверхностное натяжение иа границах кристалл — жидкость и кристалл — иримесь п уменьшить натяжение на границе примесь — жидкость, т. е. смочить и примесь. Если кристаллы образуются на поверхности материала, то для уменьшения пересыщения необходимо, чтобы поверхностное натяжение между керамическим материалом и жидкой фазой было низким. Выгодно также выбрать такой керамический материал, структура кристаллической решетки которого как можно более отличалась бы от структуры решетки выделяющейся фазы. [c.141]

Прочность связей между отдельными слоями атомов значительно меньше прочности связей внутри слоев, поэтому под воздействием внешних нагрузок возможно скольжение одной плоскости относительно другой. Для создания таких сдвигающих усилий внутри слоя твердой смазки необходимо, чтобы ее слои, непосредственно контактирующие с металлическими поверхностями, образовывали с ними достаточно прочные связи. Именно такими свойствами (слоистой структурой кристаллических решеток и достаточ- [c.256]

Вместе с тем смазка вступает во взаимодействие с металлами деталей, вследствие чего существенно изменяются их механические свойства, износоустойчивость и усталостная прочность. Механические свойства металла зависят от структуры и дефектов кристаллического строения. Дефекты структуры на поверхности трения в виде пустых, не занятых атомами (ионами) в решетке мест, мозаичности, микротрещин и микрополостей, вызванных местным перенапряжением металла и изменением формы кристаллитов и их взаимным расположением, влиянием переходного слоя на границе зерен, скопления вакансий и т. п. приводят к значительному понижению прочности твердого тела. Поверхностные дефекты [c.57]

Алмаз. Наибольшей твердостью из естественных абразивов обладает алмаз, представляющий собой по составу и структуре кристаллический углерод С. Алмаз употребляется нри правке шлифовальных кругов. Алмазная пыль используется для изготовления алмазных кругов и при заточке резцов, оснащенных пластинками твердых сплавов. Для получения точных, высокочистых поверхностей применяют алмазные резцы. Месторождения алмаза весьма редки. В СССР, в Якутии (бассейн реки Вилюя) найдены богатые залежи алмазов. [c.470]

Важное наблюдение, сделанное Чо [5, 138], заключается в том, что реконструированная поверхность зависит от отношения интенсивностей пучков Аз и Оа и температуры подложки. Кристаллическая поверхность 100 , очевидно, может иметь поверхностную структуру, которая стабилизирована или атомами Аз, или атомами Оа, находящимися на поверхности. Изучение этих электронограмм имеет не только фундаментальный интерес, оно также полезно при исследовании процесса эпитаксиального выращивания. Такое исследование помогает установить критерии гладкости, подготовки поверхности и стехиометрии. На практике обычно поддерживаются большие величины отношения плотности потоков Аз—Оа, так что во время роста реализуется поверхность, стабилизированная по Аз. Это условие применяется из-за того, что испаряется излишнее количество Аз. В условиях, когда поток Аз—Оа дает структуру, стабилизированную по Оа, трудно поддерживать рост и в то же время избежать накопления Оа на поверхности роста. [c.162]

Условно поверхностный слой обработанной заготовки можно разделить на три зоны (рис. 6.12, б) / — зона разрушенной структуры с измельченными зернами, резкими искажениями кристаллической решетки и большим количеством микротрещин ее следует обязательно удалять при каждой последующей обработке поверхности заготовки // — зона наклепанного металла III —основной металл, В зависимости от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки и режима резания глубина наклепанного слоя составляет несколько миллиметров при черновой обработке и сотые и тысячные доли миллиметра при чистовой обработке. Пластичные металлы подвергаются большему упрочнению, чем твердые. [c.268]

Другой путь, как это ни парадоксально, прямо противоположен и состоит в создании металлов, имеющих возможно больше нарушений правильной кристаллической структуры. Эти нарушения микроструктуры — точечные и линейные (дислокации) — могут быть получены или сочетанием пластического деформирования металла (наклепа) с термообработкой, или путем нейтронного облучения. При этом из кристаллической решетки выбиваются атомы и в решетке создаются или свободные места — вакансии, или атомы без места — внедренные атомы. Эти нарушения микроструктуры делают металл более прочным, так как затрудняют передвижение внутри кристалла, подобно тому как шероховатые поверхности двух брусков препятствуют их скольжению. [c.37]

Жидкость, например, отличается от газа наличием свободной поверхности, а от твердого тела—отсутствием правильной кристаллической решетки. Различные полиморфные модификации твердого тела различаются своей кристаллической структурой. Говорят о металлической фазе и о фазе диэлектрика, о парамагнитной и ферромагнитной фазах данного вещества и т.д. [c.126]

Границы с малыми углами 0 менее подвижны, чем с большими. Скорость проскальзывания по границе с большим углом примерно в 10 раз больше, чем с малым углом. Большеугловые границы более подвижны в связи с тем, что содержат повышенную концентрацию вакансий. Подвижность границ с большими углами демонстрируется хорошо известным фактором при рекристаллизации быстрее всех растут зерна, повернутые на значительные углы. Например, для г. ц. к. металлов при повороте на угол 30—40° вокруг оси [111] по отношению к своим соседям наблюдается отличие текстуры рекристаллизации от текстуры деформации. Согласно теории большеугловых границ Мотта межзеренное проскальзывание, т. е. относительное движение двух кристаллических поверхностей, происходит тогда, когда появляется разупрочненное состояние ( оплавление ) атомов вокруг каждого из островков хорошего соответствия. Свободная энергия F, необходимая для процесса разупрочнения, уменьшается с повышением температуры и в точке плавления будет равна нулю, а при абсолютном нуле будет равна пЬ, где L — латентная теплота плавления на атом, а п — величина, характеризующая структуру границы и соответствующую числу атомов в островке хорошего соответствия. Согласно этой гипотезе предлагается следующий вид функции F T) [c.171]

В подавляющем большинстве металлические конструкционные материалы являются многокомпонентными сплавами, в состав которых входят легирующие (вводимые специально для придания материалу необходимых свойств) и примесные (попадающие в материал с рудными материалами в процессе выплавки и металлурги-чес1сих переделов) элементы. Вступая друг с другом во взаимодействие компоненты сплавов могут образовывать фазы — однородные по структуре (кристаллическому строению) и составу (концентрации компонентов) области, ограниченные поверхностями раздела. Конструкционные материалы, как правило, содержат несколько фаз, относительное количество которых может существенно различаться. [c.29]

Химическая связь между адсорбированным кислородом и металлом имеет ионный характер. Электроны металла притягиваются к атомам кислорода. Последние превращаются в отрицательные частицы О2. Пока на поверхности имеется только монослой кислорода, образование оксида как новой фазы не происходит. Оксид будет сформирован в том случае, когда взаимное расположение катионов металла и анионов 0 будет отвечать структуре кристаллической решетки оксида. Существует мнение, что переход от хемосорбиро-ванного слоя кислорода к оксиду происходит легче, если существует кристаллохимическое соответствие между решетками металла и оксида и расстояние между ионами металла в оксиде и в решетке металла близки. [c.41]

Волокна карбида кремния и карбида бора производят в опытных количествах. Эти волокна получают путем химического осаждения паров на нагретую подложку из вольфрама или углерода способом очень близким к методу, который используется для получения волокон бора. Наиболее пригодной газовой смесью для получения волокон карбида кремния является смесь метилди-хлорсилана с водородом, а для получения волокон карбида бора— смесь металла с трихлоридом бора. Эти покрытия имеют кристаллическую структуру и поверхность волокна, чувствительную к истиранию. Кристаллические структуры В4С и Si лучше сопро- [c.40]

Атомы металла на поверхности находятся на энергетических уровнях, связанных со структурой кристаллической решетки, и, чтобы перейти в раствор, они должны приобрести некоторое количество энергии, называемое энергией активации. Роль энергии активации сводится к поддержанию сложного процесса, посредством которого атом отрывается от кристаллической решетки металла, проникает сквозь слой молекул воды, находящихся в контакте с поверхностью металла, и приобретает оболочку эт11Х молекул, так что конечным продуктом этих реакций становится гидратированным катион металла. НачальныЛл конечный энергетические уровни представлены на фиг. 27,а [46], причем последний ниже, так что процесс протекает слева направо и металл растворяется. При достижении, равновесия энергетический запас будет отвечать уровню, представт ленному на фиг. 26,6, а прямая и обратная реакции будут следующими [c.63]

К первой группе относят минеральные масла и водные растворы (суспензии). В качестве наполнителей применяют графит, мел, дисульфит молибдена, тальк и др. Наполнители этих смазочных материалов обладают смазочными свойствами благодаря сло-нстюй или чешуйчатой структуре кристаллической решетки. СОТС с наполнителями наносят на поверхность заготовки. В этом случае контактные поверхности заготовки и инструмента разделены. Поскольку силы сцепления между частицами наполнителя меньше, чем с поверхностями заготовки и инструмента, то происходит уменьшение сил контактного трення со всеми вытекающими из этого последствиями. [c.340]

Адгезионную прочность алюминиевых покрытий, определяемую по числу изгибов, исследовали [209] в зависимости от температуры поверхности субстрата, роль которого выполняла стальная пластинка толщиной 1,5 мм. В зависимости от температуры субстрата изменялась структура прилипшей пленки. ] 1ожно выделить четыре характерные структуры пленки, каждой из которых свойственен определенный вид адгезионного взаимодействия. Первая структура образуется при температуре 80—140 С и характеризуется отсутствием кристаллов и матовым цветом прилипшей пленки. При температуре 140—460 С образуется зеркальная пленка, имеющая кристаллическую форму (вторая структура). Кристаллическая форма сохраняется при температуре субстрата, равной 460—500 °С, при этом в зоне контакта проходят диффузионные процессы. Подобные процессы характерны для третьего вида структуры. Четвертая структура образуется при температуре 500—750 °С и характеризуется образованием зерен сплава Ре — А1, а сама пленка имеет серый цвет. Первая структура характеризуется слабой адгезией. С переходом ко второй структуре адгезионная прочность постепенно увеличивается, а для третьей структуры она становится соизмеримой с когезионной прочностью. [c.262]

Устойчивая двухмерная структура на поверхности кристалла в основном соответствует расположению атомов в параллельных плоскостях внутри кристалла, однако возможны и другие конфигурации. На рис. 14.16 представлены шаровые модели трех важнейших плоскостей кубической гранецеитрироваиой структуры. При помощи дифракционных снимков можно идентифицировать эти структуры точно так же, как структуры кубических объемноцентрированных материалов. Устойчивость этих поверхностных структур объясняется высокой плотностью упаковки атомов в плоскостях кристаллической решетки. В металлических структурах элементарная ячейка решетки на поверхности несколько расширена по сравнению с ячейкой в объеме. [c.367]

Раздел физической химии, рассматривающий субмикроскопические и микроскопические процессы, которые протекают при механическом воздействии на структуру ограничивающей поверхности твердых тел, называется трибомеханика. Зависимости между механическими взаимодействиями и физическими явлениями на границе раздела твердых фаз друг с другом или с окружающей их средой, охватываемые трибофизикой, весьма разнообразны, а энергетические зависимости (энергетические балансы) выяснены еще не полностью. Взаимодействия эти заключаются, в частности, в значительном механическом разрушении кристаллической структуры трущихся или соударяющихся тел вплоть до возникновения аморфного состояния, в пластической деформации, в кристаллографическом превращении (см. 9.13), в локальном плавлении и растворении отдельных частиц, в электронной эмиссии и в переносе зарядов. Все эти изменения мо- [c.435]

При малой скорости осаждения металла на монокристалле ориентирующее влияние структуры его поверхности может продолжаться до толщины порядка 40 000 А ( 4 мкм). На ноликри-сталлической поверхности с определенной ориентацией кристаллов воспроизведение структуры наблюдалось лишь в очень тонких (0,1—0,2 мкм) осадках ири условии, когда покрытие и основание имели приблизительно одинаковые размеры кристаллической решетки. По мере увеличения толщины структура покрытия приближалась к той, которая характерна для данных условий электролиза. [c.23]

При механической нагрузке рекристаллизованного металла (например, растяжении) и переходе за предел упругости зерна деформируются путем скольжения вдоль определенных поверхностей кристаллов. При этом возрастает число дефектов структуры кристаллической решетки и увеличивается деформация этой решетки. После очень сильного деформирования поверхности заметно сдвигаются и теряют свою порвоначальную ориентировку. Опыт показывает, что таким обоазом поврежденные участки решетки более чувствительны к химическим [c.241]

Накопление дефектов структуры кристаллической решетки металла происходит только вблизи границ зерен и на поверхностях контакта структурных составляющих, где и происходит рост трещин. Если размеры кристалла так малы, что в активной плоскости скольжения может разместиться только несколько дисло-каций, то разрушение путем отрыва не может иметь места. Ввиду этого предельное состояние для возникновения трещины зависит от плотности дислокаций и при данном уровне напряжений — от площади наиболее напряженной зоны и, следовательно, от размера зерна. Чем больше число дислокаций, участвующих в процессе образования трещины, тем больше ее длина. [c.305]

Качественную оценку тонкой кристаллической структуры мартенсита поверхности дорожки качения производят по полуптирине [c.501]

Ажурная структура кристаллических и аморфных модификаций SIO2 построена из колец, состоящих из кремний-кислородных тетраэдров. В а-кварце это шестичленные кольца, в аморфном кварцевом стекле число звеньев в кольцах может существенно изменяться — рис.6.4. Предполагается, что в пленках SIO2 кольцеобразные структуры ориентируются преимущественно параллельно поверхности кремния. При этом окна этих колец образуют субмикроскопические (0,5-1 нм) каналы, которые ответственны за транспорт небольших по размерам атомов (Н, Не) и ионов (Li , Na+) через пленку. Не исключено, что эти каналы ифают важную роль и при окислении кремния. [c.183]

Понятие дисторсин Вольтерра можно объяснить так из двусвязного тела (тора, например) после его рассечения на поверхности о удален тонкий слой, а затем конгруэнтные концы полученного односвязного тела снова спаяны (в тор), причем им было сообщено малое поступательное перемещение с и малый поворот Ь. Эту операцию образования нового тела из старого Вольтерра назвал дисторсией. В подверженном дисторсии упругом теле возникает напряженное состояние. Оно может быть рассчитано теоретически по заданию векторов с,Ь. Последние могут быть экспериментально определены измерениями смещений и поворотов концов разрезанного кольцеобразного тела. Термин дислокация связывается с физическими явлениями, подобными нарушению структуры кристаллической решетки, также создающими напряженное состояние при отсутствии внешних сил. [c.236]

Образование кристаллической полуокиси алюминия А12О наблюдали М. С. Белецкий и М. В. Рапопорт [64] при нагревании смеси алюминия с глиноземом в интервале температур 1800—2000°С в вакууме и инертной атмосфере. Опыты выполняли в графитовых тиглях. В этих условиях авторы отметили появление на стенках графитовых тиглей светло-голубых кристаллов в виде шестигранных призм длиной до 20—25 мм. Кристаллы имели показатели светопреломления Ng = 2,19 0,03 Нр = 1,13 0,02, пикно-метрическую плотность 2,74 и гексагональную структуру кристаллической решетки с параметрами а = 3,10 + 0,01, с = 4,99 + 0,01 А, с а = 1,61. Кристаллы не реагировали с водой, с серной и соляной кислотами, но медленно взаимодействовали со ш,е-лочью. При нагревании на воздухе и температуре 1000° С поверхность кристаллов покрывалась окисью алюминия. Авторы [64] считают, что ими получено соединение А12О. [c.23]

Анализ изменений тонкой структуры изношенной поверхности, характеризуемых расширением дефракционных линий, показал, что наиболее высокие степени искажений кристаллической решетки и изменений блочной структуры нестабильного сплава соответствует испытанию без [c.18]

Движение вакансий задерживается скоплениями примесных атомов, границами фаз и структурных составляющих, поверхностями кристаллических блоков (внутрпзеренные кристаллические образования размером в несколько сотых долей микрона). Распространение первичных трещин эффективно блокируют включения пластичных фаз, расположенные на пути трещины, в которых происходит релаксация напряжений. Измельчение кристаллических блоков, увеличение степени нх разориентировки, а также искажения атомно-кристаллической решетки, вносимые при.чесями и возникающие при наклепе, выделении вторичных фаз и образовании неравновесных (закалочных) структур, сокращая пробег дислокаций, повышают [c.290]

Участок излома в месте очага разрушения имеет, как правило, кристаллическую структуру. При вязком разрушении шеврошн,и узор практически не образуется. В этом случае определяется участок излома, поверхность которого располагается под углом 90° к поверхности трубы, и границы его, где угол излома становится равным порядка 45°. Типы изломов приведены на рис. 1.10. [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...