Дефекты термодинамически устойчивые

Дефекты можно также классифицировать как термодинамиче ски устойчивые и неустойчивые Термодинамически устойчивые де фекты возникают в тех случаях когда увеличение энтропии, вы званное противодействием иска женню решетки, уравнивает или даже превышает прирост внутренней энергии, обусловленный этим искажением. [c.468]

Экспериментальное исследование кинетики и температурной зависимости физических характеристик, обусловливаемых дефектами (например, электросопротивления, постоянной решетки, теплосодержания и т. д.), и теоретический анализ полученных данных показали, что основными типами точечных дефектов являются вакансии, межузельные атомы и состоящие из них комплексы. Энергия образования вакансии, определяемая работой по переносу атома из узла решетки на поверхность кристалла, составляет величину порядка 1 эВ (для благородных металлов, например), а межузельного атома — несколько эВ (для Си — 3,4 эВ). Поэтому появление и вакансий и межузельных атомов приводит к повышению термодинамической устойчивости системы, если концентрация и энергия образования дефектов отвечают соотношению (10.17). При этом очевидно, что концентрация одиночных вакансий должна быть заметно выше концентрации межузельных атомов. [c.232]

В кристалле обычных размеров свободная энергия, связанная с дислокацией, приближенно равна энергии деформации, так как энергия центра дислокации, заключенная в области, охваченной радиусом Го, относительно мала. А так как энергия деформации положительна, то дислокация не может существовать как термодинамически устойчивый дефект кристаллической решетки. [c.370]

Данная глава не охватывает всего круга даже макроскопических явлений, характерных для термодинамических систем. Это связано прежде всего с двумя взятыми нами на себя офаничениями а) используемые для описания состояния системы параметры, являясь средними значениями, не флуктуируют б) мы отказались от описания явлений, в которых присутствуют различного характера потоки. Этот общий дефект квазистатического подхода будет частично преодолен в томе 3, гл. 1, 4 (там мы установим естественную связь теории термодинамической устойчивости, рассмотренной в 6, с теорией флуктуаций, рассмотрим вытекающий из П-2 начала термодинамики вопрос о направленности процессов, происходящих в термодинамических системах, 6 макроскопических явлениях переноса и т.д.). [c.144]

Дислокации — линейные дефекты кристаллической решетки типа обрыва или сдвига атомных плоскостей, нарушающие правильность их чередования. Энергия образования дислокаций существенно выше энергии образования точечных дефектов, поэтому они не могут существовать в измеримых концентрациях как термодинамически устойчивые дефекты. Они легко образуются при выращивании монокристаллов или эпитаксиальных пленок, сопровождающемся термическими, механическими и концентрационными напряжениями, приводящими к пластической деформации кристалла. Часть дислокаций может сохраняться в кристалле даже после самого тщательного отжига. Более подробно вопрос о причинах возникновения дислокаций будет рассмотрен при обсуждении методов выращивания монокристаллов и эпитаксиальных пленок (см. гл. 6 [c.95]

Прямые наблюдения за процессом образования аустенита методом вакуумной металлографии наглядно демонстрирует роль искажений в зарождении 7-фазы. При малых перегревах выше A i вокруг искусственно нанесенной на поверхность шлифа царапины происходит интенсивное образование аустенита, в то время как в остальных местах этот процесс практически еще не начинается (рис. 5). Преимущественное образование 7-фазы наблюдается и около отпечатка шарика после замера твердости. Описанное явление можно объяснить тем, что в деформированных участках исходной структуры содержится большое количество дефектов кристаллического строения, повышающих, в соответствии с выражениями (2), (3), термодинамический потенциал а-фазы. Естественно, что при нагреве аустенит в первую очередь будет образовываться именно в этих местах, так как они наименее устойчивы с термодинамической точки зрения. [c.31]

Предположительно зарождение аморфной фазы происходит на поверхности раздела интерметаллид—матрица, так как именно здесь возникает градиент свободной энергии вследствие повышенной концентрации дефектов на границе. Это приводит к выравниванию свободной энергии интерметаллидной фазы и аморфного сплава от периферии к центру частиц. На конечной стадии процесса предполагается полная аморфизация материала. Расчеты [509] энтальпий и свободной энергии систем Со—Сг, Ni—Сг, Fe—Сг основывались на неравенстве Гиббса—Богомолова и потенциале взаимодействия заряженных несжимаемых сфер Юкавы. Расчетные данные удовлетворительно согласовались с экспериментальными, но такой подход не лишен спорных моментов и не объясняет, почему при МЛ металлических порошков происходит аморфизация. При рассмотрении же последовательности возникновения новых фаз, определяемой энергией Гиббса или изобарно-изотермическим потенциалом, становится ясно, что структуры, наиболее предпочтительные в термодинамическом отношении, будут и наиболее устойчивыми. [c.314]

На скоростях резания 100—150 м/мин эффективность покрытий на твердосплавных инструментах резко снижается из-за склонности к коррозионному растрескиванию и глубинной коррозии с образованием поверхностных очагов окисления. Такому разрушению особенно подвержены покрытия с большим количеством структурных и технологических дефектов (микротрещин, пор, структурной неоднородностью, включениями, микрокаплями металла, большими остаточными напряжениями т. д.). Наиболее эффективно Б этих условиях увеличивают стойкость твердосплавного инструмента высококачественные покрытия Ti , Ti —Ti N— TiN, Ti —AI2O3, которые надежно повышают термодинамическую устойчивость твердого сплава, особенно его слабого звена — кобальтовой фазы. [c.151]

ГЕТЕРОФАЗНАЯ СТРУКТУРА твёрдых тел — пространственное распределение кристаллич. фаз, составляющих многофазное кристаллич. твёрдое тело. Размеры, форма и взаимное расположение фаз, распределение и строение межфазных границ, наряду с внут-рифазпыми дефектами, определяют мн. фяз. свойства реальных твердотельных материалов. Физ. свойства гетерофазного тела не являются аддитивной суммой свойств его фаз из-за межфазных границ и внутр. напряжений, возникающих при контакте разл, фаз. В результате фазовых превращений в исходной фазе возникают отд. области или кристаллы новых, термодинамически более устойчивых фаз, к-рые растут, взаимодействуют, образуя Г. с. Воздействуя на ход 450 структурного фазового превран ения, можно в одном и [c.450]

В рамках такой концепции пластическая деформация образца представлялась как результат эргодического поведения системы дефектов, траектории которых с течением времени заполняют все фазовое пространство. С другой стороны, предполагалось отсутствие иерархической соподчиненности в поведении дефектов под действием силовых полей и термостата. В такой постановке зависимость термодинамического потенциала от конфигурационных координат имеет вид регулярного распределения минимумов, наименьший из которых отвечает устойчивому состоянию, а остальные метастабильным. В результате эволюция системы представлялась как цепочка дебаевских процессов термофлуктуаци-онного преодоления барьеров между минимумами термодинамического потенциала со временами релаксации, определяемыми аррениусовским соотношением. [c.292]

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]

С повышением температуры превращения при высоких скоростях нагрева (при перенагреве) свободная энергия системы возрастает настолько, что число центров зарождения 7-фазы увеличивается за счет их образования в областях структуры о меньшей плотностью дислокаций. Свободная энергия, существующая вокруг этих зон, исчезая при превращении, передается зародышу новой фазы, понижая энергию его образования. Отмеченное подтверждается тем обстоятельством, что при быстром нагреве стали аустенит образуется в первую очередь вокруг деформированных участков а-фазы, термодинамический потенциал которых выше, чем у недеформированной а-фазы, из-за наличия большого количества дефектов кристаллического строения и низкой устойчивости с термодинамической точки зрения. В то же время при медленном нагреве (со скоростью до 1 °С/мин) в результате исчезновения искажений решетки в образцах с различной исходной структурой образуется примерно одинаковое количество аустенита, так как при этом участками зарождения 7-фазы становятся поверхности раздела фаз. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...