ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Наблюдение индивидуальных дефектов в почти совершенных кристаллах из "Кристаллография рентгенография и электронная микроскопия" Изучение толстых кристаллов ([ii l) возможно с помощью метода Берга—Баррета (т. е. на ртражение). Природа контраста на дефектах та же, что и в методе Ланга. Для увеличения разрешения уменьшают расстояние А и увеличивают R. Существенным недостатком метода Берга—Баррета является то, что он очень чувствителен к поверхностным дефектам. Вследствие этого надежность метода уменьшается. [c.380] Линейное разрешение обоих методов составляет около 1 мкм (при использовании острофокусных трубок). [c.380] Наблюдение дефектов в толстых кристаллах (ц 1) при съемке на просвет возможно методом аномального прохождения рентгеновских лучей, основанном на эффекте, который впервые наблюдал Борман (1941 г.). Этот эффект заключается в аномально низком коэффициенте поглощения рентгеновских лучей в совершенных кристаллах, находящихся в отражающем положении. Если же на пути лучей встречается какой-либо дефект, имеющий поле смещений с составляющей вдоль нормали к отражающей плоскости, то в области дефекта условие аномального прохождения нарушается, и интенсивность проходящих лучей становится меньше. Таким образом, дефект изображается более светлой, чем фон, областью, параллельной проекции дефекта на фотопластинку. Для того чтобы исследовать структуру всего кристалла перед пленкой, устанавливают экран, который поглощает отраженный луч, а диафрагма пропускает пучок в направлении падающего луча. Синхронное движение образца и пленки вдоль направления, указанного стрелками, позволяет получить топограмму значительной части кристалла (рис. 15.7, (5). [c.380] Наиболее четко выявляются дефекты, расположенные ближе к поверхности выхода проходящего луча. [c.380] Плотность дислокаций, которая может быть проанализирован этим методом, не превосходит 10 мм- . [c.380] Перечислить основные преимущества (не менее трех) изучения субструктуры методами РДМ по сравнению с металлографическим. [c.380] Твердые растворы—фазы переменного состава, имеющие такой тип кристаллической решетки (структурный тип), как и растворитель. Различают три типа твердых растворов замещения, внедрения и вычитания. [c.381] В твердых растворах замещения атомы растворенного вещества (веществ) располагаются по узлам кристаллической решетки, замещая атомы растворителя. При растворении одного металла в другом всегда образуются твердые растворы замещения. [c.381] При образовании твердого раствора внедрения атомы растворенного элемента располагаются в между-атомных промежутках кристаллической решетки растворителя. По типу внедрения растворяются чаще всего неметаллы с малым атомным радиусом (Н, С, М, иногда В) в переходных металлах с недостроенными внутренними электронными оболочками. В частности, к твердым растворам внедрения относятся аустенит и мартенсит. Существуют также растворы внедрения на основе химических соединений. Так, соединение NiSb растворяет N1 по типу внедрения. [c.381] В связи с тем, что атомы растворителя и растворенного вещества различаются размерами, кристаллическая решетка твердого раствора будет искажена. По существу нельзя говорить о каком-то определенном значении размера элементарной ячейки кристаллической решетки твердого раствора размер этот в разных ячейках различен. Поэтому можно говорить лишь о среднем значении периода, измеряемого рентгенографически. Эту среднюю величину и называют периодом кристаллической решетки твердого раствора. [c.382] Концентрационные зависимости, полученные экспериментально, могут использоваться для определения состава твердого раствора. [c.382] В твердом растворе атомы смещены из узлов рещет ки растворителя из-за различия в размерах. Эти статические смещения вызывают на рентгенограмме такие же эффекты, как и тепловые колебания атомов (см. п. 7.4). Наблюдается ослабление интегральной интенсивности линий, тем более заметное, чем больще сумма квадратов индексов интерференций увеличивается диффузный фон [см. выражение (8.5)]. [c.383] Величину статических смещений можно рассчитать, если измерить интегральную интенсивность не менее чем двух линий при разных температурах (например, при комнатной и —196 °С). [c.383] Действительно, в соответствии с выражением для интегральной интенсивности (кинематическая теория, гл. [c.383] Считая, что тепловые (динамические) и статические смещения независимы, а последние не зависят от температуры, возможно по формуле (16.2) определить ы2 = Мд + разных температурах. [c.384] Такие расчеты, проведенные по рентгенограммам многочисленных твердых растворов (Fe o, мартенсита закаленной стали и других сплавов на железной основе, твердых растворов замещения и вычитания на основе металлических соединений и т. д.), показали, что среднеквадратичное значение статических смещений атомов из положений равновесия V и достигает 0,01—0,015 нм. [c.384] Например, в сплаве Fe с 20 % Со эти смещения превышают разность атомных радиусов компонентов (0,013 нм при гре—/ Со =0,002 нм). Поэтому было бы неправильно приписывать возникновение статических искажений в решетке твердых растворов одному различию атомных радиусов компонентов. Очевидно, химическое взаимодействие в кристаллах твердых растворов деформирует электронные оболочки атомов, что иногда приводит к увеличению различия атомных радиусов растворителя и растворенного элемента. [c.384] Зависимость периодов решетки от концентрации твердого раствора (рис. 16.1) не позволяет однозначно определить его тип. Период растет с концентрацией для растворов внедрения и замещения (гв га, где Гдигв — радиусы атомов растворителя и растворенного вещества соответственно) и уменьшается для растворов вычитания и замещения (гв Сгд). [c.385] Рассмотрим пример определения типа твердого раствора. [c.386] Элементарная ячейка решетки г. ц. к. у-железа содержит четыре атома. [c.386] Вернуться к основной статье