ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллография упорядоченных сплавов из "Теория фазовых превращений и структура твердых растворов" Во многих случаях фазовые превращения в твердых растворах могут рассматриваться как результат перераспределения ато MOB по узлам некоторой кристаллической решетки. При этом возможны два случая. В первом из них перераспределение атомов происходит в масштабах, соизмеримых с межатомными расстояниями, и приводит к появлению упорядоченной фазы. Во втором случае перераспределение атомов происходит в маштабах, существенно превышающих межатомные расстояния. При этом происходит расслоение (распад) однородного твердого раствора на две или более фаз, отличающихся друг от друга составом. [c.9] Идея о том, что в твердых растворах могут существовать упорядоченные фазы, была впервые высказана Тамманом в 1919 г. [1]. Однако систематическое изучение этого явления началось несколько позже в работах Бейна (1923) [2], Иоханссона и Линде (1925) [3] и др. и было связано с широким использованием методов рентгеноструктурного анализа. Рентгеноструктурные исследования позволили получить весьма подробную информацию о кристаллографии упорядоченных твердых растворов и легли в основу сложившихся к настоящему времени представлений о фазовых переходах типа порядок — беспорядок. [c.9] В этом параграфе мы будем трактовать термин подрешетка более широко, чем зто делается обычно. Подрешеткой мы будем называть решетку, трансляционный мотив которой может содержать несколько узлов (при обычном определении мотив подрешетки обязательно содержит только один узел), но все зти узлы являются кристаллографически зквивалентными и могут быть совмещены друг с другом преобразованиями симметрии упорядоченной фазы. Упорядоченные фазы, возникающие в результате разбиения решетки неупорядоченного кристалла на несколько кристаллографически незквивалентных подрешеток, обычно называют сверхструктурами. [c.10] Определение параметров дальнего порядка, данное выше, не является однозначным. Так, например, иногда бывает удобно выбрать такое определение дальнего порядка, чтобы в полностью упорядоченном состоянии, когда Па(р) равняется либо нулю, либо единице, все значения параметров дальнего порядка равнялись бы единице. В противоположном случае полностью неупорядоченного раствора все значения параметров дальнего порядка равны нулю. Это следует из того, что параметры дальнего порядка являются линейными комбинациями величин Аа(р), которые в неупорядоченном состоянии, по определению, равны нулю. [c.12] Физической причиной упорядочения является взаимодействие между атомами компонентов, составляющих твердый раствор. При низких температурах, когда характерный потенциал межатомного взаимодействия IV существенно больше тепловой энергии яТ (яТ/И 1, где я — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура), взаимное расположение атомов компонентов в твердом растворе будет определяться из условия минимума внутренней энергии. В упорядочивающихся сплавах межатомные взаимодействия таковы, что минимум внутренней энергии достигается при периодическом чередовании атомов разного сорта. Это, например, имеет место, если конфигурациям, в которых атомы одного компонента оказываются окруженными атомами другого сорта, отвечают более низкие значения энергии. В противоположном случае, когда энергетически предпочтительными являются конфигурации, в которых каждый атом стремится окружить себя одноименными атомами, система испытывает распад. [c.14] При высоких температурах, когда W яT 1, энергией межатомного взаимодействия можно пренебречь по сравнению с тепловой энергией. В этом случае сплав ведет себя как идеальный твердый раствор атомы компонентов хаотически распределены по узлам кристаллической решетки. Таким образом, вне зависимости от типа взаимодействия в твердом растворе, его высокотемпературное состояние всегда является неупорядоченным. Фазовое превращение — распад или упорядочение — имеет место в промежуточной области температур, когда яТ Ш 1. [c.14] Вернуться к основной статье