Дислокации в кристаллах перемещение

Если предположить, что путь скользящей дислокации определяется только средней скоростью ее движения, т. е. S.X == oAi, то скорость пластической деформации легко связать с величиной средней скорости скольжения дислокаций. Следует, однако, заметить, что движение скользящей дислокации при малых приложенных напряжениях сдвига (а , — ст р) носит прерывистый характер дислокация периодически останавливается у препятствий, некоторое время ti ожидает , затем пересекает их с помощью термических флуктуаций, некоторое время t движется дальше, вновь останавливается на других препятствиях и т. д. Если в кристалле при данном уровне нет непреодолимых препятствий, то средний путь спонтанного перемещения дислокации будет пропорционален времени Ai = действия нагрузки и по- [c.188]

Энергия, затрачиваемая на образование дислокации, т. е. собственно перемещение одной части кристалла по отношению к другой, пропорциональна квадрату вектора Бюргерса [c.253]

Дефекты в кристаллах могут возникнуть при механических воздействиях, деформациях, когда появляются всевозможные макродефекты (трещины, сдвиги и т. п.). В процессе выращивания кристаллов несоблюдение необходимых условий может вызвать образование линейных дефектов, перемещений (дислокаций) целой группы частиц. К сложным искажениям кристалла относятся плоские дефекты, при наличии которых поликристаллические тела могут состоять из набора блоков, зерен, соединенных между собой и произвольно ориентированных. [c.141]

Очевидно, что изучение эффекта Ребиндера имеет огромное прикладное и научное значение, поскольку влияние адсорбцион-ио-активных сред на механические и прочностные свойства материалов может быть весьма разнообразным. Например, ад-сорбционно-активные среды могут вызывать охрупчивание материала или прямо противоположный эффект — снижение сопротивления кристаллического материала пластическому течению, т. е. пластифицирование. Оно проявляется в снижении предела текучести и коэффициента упрочнения пластичного твердого тела. Причиной пластифицирующего действия жидкой среды считают в случае монокристаллов снижение потенциального барьера, который преодолевается дислокациями при перемещении точек их выхода на поверхность кристалла [174]. Поликристаллические металлы в контакте с некоторыми металлическими расплавами также обнаруживают способность к пластическим деформациям при нагрузках на порядок меньших, чем предел текучести чистых металлов [175]. Столь сильное действие среды связано с диффузией адсорбционно-активного расплава по границам зерен и облегчением скольжения зерен друг относительно друга. [c.102]

ИСХОДИТ перемещение дислокаций, производящих деформацию и работу. Таким образом, дислокации обладают определенной силой и мощностью. Сила дислокации пропорциональна приложенному напряжению к вектору Бюргерса (межатомное расстояние а). Для перемещения единичной дислокации в идеальном кристалле требуется следующее (минимальное) напряжение сдвига Тс [c.78]

Вокруг дислокаций имеют место упругие напряжения сверху — сжатие, а снизу — растяжение. В результате перемещения атомов дислокации могут сдвинуться. На рис. Х1У.6, а и б видно, что небольшие сдвиги атомов отвечают смещению дислокации вправо на одно атомное расстояние, что приводит к сдвигу одной части кристалла относительно другой. [c.359]

Таким образом, весь процесс пластической деформации кристалла представляет собой движение и выход на поверхность большого числа дислокаций. Расчет показывает, что для деформации монокристаллов путем перемещения дислокаций требуется очень малое усилие, примерно такое же, как и напряжение пластического течения, определяемое экспериментально. [c.217]

Ранее было указано, что малое значение предельного напряжения сдвига реальных кристаллов обусловлено в первую очередь несовершенствами структуры — дислокациями. Смещение одной атомной плоскости относительно другой можно представить, как постепенное перемещение дислокаций (рис. 95). Окончательно эти плоскости сдвинутся на одно межатомное расстояние тогда, когда дислокация переместится вплоть до края плоскости базиса, и, как принято говорить, выйдет на поверхность образца, образуя там ступеньку (уступ) шириной в одно межатомное расстояние. [c.223]

Дислокации в кристалле движутся путем перемещения их из одного положения равновесия в другое, отстоящее от первого на расстояние, равное длине свободного пробега дислокации [c.120]

Другой тип точечного дефекта сводится к тому, что дополнительный атом металла занимает такое положение, которое в идеальном кристалле должно оставаться незанятым. Этот дополнительный атом может быть инородным, обычно меньшего размера, чем атомы самого металла в железе это могут быть, например, атомы водорода, углерода, азота или кислорода. Более крупные инородные атомы могут замещать атомы самого металла. Экспериментально установлено, что небольшое количество примесей в металле делает его хрупким. Так, медь, содержащая серу или мышьяк, хрупка, не обладает ковкостью и тягучестью. Одна из причин хрупкости металла, содержащего посторонние атомы, заключается в том, что такие атомы препятствуют перемещению дислокаций по кристаллу как только дислокация достигает атома серы или другого постороннего атома в кристалле меди, перемещение дислокации может быть приостановлено, и, таким образом, скольжение прекращается. [c.508]

Дислокация может перемещаться в кристалле в результате последовательно протекающих процессов, каждый из которых заключается в перемещении единичного атома из занимаемого им положения в кри- [c.509]

При неравномерной температуре в кристалле пузырек движется в сторону, направленную к потоку тепла, так как при повышенной температуре растворимость кристаллов выше. В результате одна стенка пузырька растворяется, а противоположная ей растет, так как происходит отложение того вещества, которое растворилось при повышенной температуре. Перепад температуры в области пузырька на расстоянии 0,01 мм ничтожен, но его достаточно для продвижения включения внутри кристалла. Скорость движения пузырька определяется величиной перепада температур и изменением растворимости вещества при различной температуре. При движении пузырьки способны разделяться на несколько изолированных полостей, имеющих разное наполнение жидкостью. Эти макродефекты так же подвижны в кристаллах, как вакансии и дислокации, но длина перемещения их ничтожна. При движении газожидких включений внутри кристалла видимого ясного следа не остается. [c.40]

Бюргерса, т. е. линия дислокации переходит из одной плоскости скольжения в другую. Схематически этот процесс можно представить следующим образом (рис. 21). Допустим, что в кристалле с краевой дислокацией линия дислокации проходит через точку Р (/ 0 —лишняя атомная полуплоскость). Предположим, что атом из регулярного узла решетки 1 перешел, оставляя в узле вакансию, в положение Р", как бы достраивая полуплоскость РО, другой атом из узла 2 перешел в положение Р " и т. д. Указанный процесс будет равносилен перемещению линии дислокации вниз перпендикулярно вектору Бюргерса из одной плоскости скольжения тп) в другие т"п" и т. д.). Можно представить и обратный процесс. Атом из положения Р на краю лишней полуплоскости переходит, оставляя там вакансию, в какой-либо незанятый узел решетки 3, как бы укорачивая при этом полуплоскость РС. Это будет равносильно перемещению линии дислокации вверх из положения Р в Р, т. е. в другую плоскость скольжения т п ). [c.95]

В реальных кристаллах обычно существуют препятствия различного характера, затрудняющие движение дислокаций. При встрече в процессе движения дислокации могут сливаться, образуя новую дислокацию (ее вектор Бюргерса равен сумме векторов Бюргерса исходных дислокаций), динамические свойства которой могут резко отличаться от свойств исходных дислокаций, в частности, она может оказаться не способной к легкому перемещению за счет скольжения (такая дислокация называется сидячей). Это объясняется тем, что плоскость скольжения, формально задаваемая линией дислокации и ее вектором Бюргерса, совпадает с некоторой кристаллографической плоскостью в кристалле. Однако далеко не всякая кристаллографическая плоскость является плоскостью легкого скольжения (набор системы плоскостей скольжения в кристалле определяется особенностями его структуры). Если при образовании новой дислокации ее линия оказывается в подобной плоскости, движение дислокации будет затруднено и она превратится в [c.95]

Рис. 270. Взаимодействие двух днижущих-ся дислокаций в кристалле а — положения дислокаций до перемещения б — образование серии точечных дефектов в результате рекомбинации дислокаций

Бургерса. Эта ступень не может исчезнуть, пока там присутствует дислокация. Кристалл может продолжать расти неопределенно долго путем добавления новых молекул к ступени таким образом, эта ступень перемещается вдоль поверхности кристалла. Очевидно, что ступень не будет оставаться прямой в этом процессе, потому что это потребовало бы пропорциональности скорости ее перемещения расстоянию ее от дислокации, тогда как эта скорость фактически почти постоянна. В результате ступень отстает в росте во внешних частях и закручивается в спираль. В конечном установившемся состоянии, которое достигается при однородном пересыщении, расстояние между витками спирали обратно пропорционально пересыщению. Скорость роста обратно пропорциональна этому расстоянию и прямо пропорциональна скорости продвижения витков. Последняя пропорциональна пересыщению, если ступени находятся на достаточном расстоянии друг от друга, но становится независимой от пересыщения, если они достаточно близки, чтобы конкурировать в поглощении материала из среды. Следовательно, скорость роста пропорциональна квадрату пересыщения, если оно мало, и его первой степени при более высоких пересыщениях. [c.17]

Иначе обстоит дело, когда деформация сопровождается фазовым превращением в кристалле. В этом случае пластичность может реализоваться перемещением так называемых дислокаций превращения. Перемещение таких дислокаций сводится к смещению границы раздела фаз. Энергетическая выгодность одной из фаз и наличие межфазной поверхностной энергии приводят к возникновению однонаправленных внутренних сил, действующих на дислокации превращения. Эти силы могут регулироваться изменением внешних параметров, смещающих равновесие фаз. При опре- [c.10]

Неупругие силы первого типа обусловлены дискретностью структуры кристалла и атомным характером ядра дислокации. Эти силы определяют сопротивление кристалла перемещению дислокации. Сила торможения зависит от вида дислокации, от модели ядра дислокации и от наличия различных примесей в кристалле. Но даже в идеальной кристаллической решетке (без примесей) дислокация испытывает действие так называемой сипы Пайерлса - Набарро [87, 103], которую можно рассчитать на основе модели Пайерлса [104]. [c.32]

Напряжение, достаточное для перемещения дислокации, называется напряжением Пайерлса. Это явление вызывает большо11 интерес ввиду того, что плотность (концентрация) дислокацип в кристаллах очень велика. На 1 см произвольного сечения внутри кристалла в метал л а х содержится до 10 дислокаций [57], в полупроводниках — до 10 —10 дислокаций, п лишь в специально синтезированных бедных дислокациями кристаллах — до 10" —10 дислокаций. [c.403]

Подобно точечным дефектам, лислокации подзижны. Их подвижность особенно велика в случае металлических кристаллов. Механические свойства металлов сильно зависят от плотности дислокаций (т. е. от их числа в единице объема) и от их способности к перемещению по кристаллу (см. стр. 537, 538). [c.163]

Однако это не единственный путь повышения прочности конструкционных ма-Р Н с. 108. Схема оСрпзо- териалов. Прочность повышается и в том вания винтовой дислока- случае, когда накладывается ограниче-ции в кристалле. ние на перемещение дислокаций в кри- [c.176]

Пластическое деформирование кристаллических твердьа тел связано с появлением и передвижением в их объеме особых линейных дефектов структуры, подзываемых дислокациями (см. гл. IV, 4). Дислокация отделяет в плоскости скольжения ту часть кристалла, в которой произошло смешение атомов на одно межатомное расстояние, от той части кристалла, где такого смещения еще ае происходило (рис. Х1-31). Перемещение дислокации через весь кристалл приводит к сдвигу в плоскости скольжения на одно межатомное расстояние. Движение дислокаций может тормозиться различными дефектами кристаллической решет -кн инородными атомами, включениями, другими дислокациями, границами блоков монокристаллов, двойниковыми гр 1вицами, границами зерен в полик- [c.404]

Дислокации можно также наблюдать прп помощи электронного микроскопа. Мы рассмотрели скольжение дислокаций, приводящее к пластическому течению твердого тела. Кроме этого типа движения, из-за диффузионных перемещений атомов или вакансий к концу экстраплоскости, последняя может удлиняться или сокращаться. Это означает перемещение дислокации из одной илоскости скольжения в другую. Такое переползание дислокации, как и всякое диффузионное явление, происходит при высоких температурах и не связано со сдвиговыми наиряжениями. Как и многие нарушения кристаллического строения, дислокация способна притягивать чужеродные атомы, так как образуется так называемое облако Котрелла. Это облако из-за притяжения к дислокациям атомов примесей мешает ее движению, что приводит к необходимости некоторого повышения напряжения для начала скольжения. Так как дислокация возникает в результате внутреннего сдвига части кристалла, [c.197]

Механизм наблюдаемого хемомеханического эффекта, исходя из теоретических и экспериментальных данных, можно представить следующим образом. Первоначальный пластический накол обусловил образование зародышей двойников сдвига, которые затем росли вследствие перемещения двойникующих дислокаций. связанного с химическим растворением поверхности кристалла, понижающим поверхностный потенциальный барьер и облегчающим движение этих дислокаций (хемомеханический эффект для двойникового сдвига). Полные дислокации, юзникавшие в матрице при деформировании, взаимодействовали с двойниковыми (в частности, препятствовали росту двойника, вызывая большие локальные напряжения), но, испытывая з>начительно большее сопротивление движению [c.127]

Дислокации (линейные Д.) бывают двух видов краевые и винтовые. Краевая дислокация представляет собой край атомной плоскости, к-рая обрывается внутри кристалла, не доходя до его пов-сти. Движение дислокаций в кристаллах ответственно за процессы их пластич. деформации. Пластич. сдвиг в кристалле осуществляется не одновременным перемещением всех атомов (ионов), лежащих в данной плоскости (что потребовало бы весьма значит, напряжений), а последоват перемещением краевой дислокации от одной группы атомов к другой. В результате дислокация (граница зоны сдвига) выходит на пов-сть кристалла - происходит элементарный пластич. сдвиг вектор Ь фис. 2), длина к-рого равна величине сдвига, наз. вектором Бюргере а плоскость, проходящая через этот вектор и линию дисло- [c.30]

В твердых неорг. телах, где доля своб. объема и амплитуды колебаний атомов кристаллич. решетки незначительны, Д. обусловлена наличием нарушений в их структуре (см. Дефекты в кристаллах), возникающих при изготовлении, нагревании, деформациях и др. воздействиях. При этом м. б. реализованы неск. механизмов Д. обмен местами атомов и обмен местами двух соседних атомов, одновременное циклич. перемещение неск. атомов, передвижение их по междоузлиям и др. Первый механизм преобладает, напр., при образовании твердых р-ров замещения, последний - твердых р-ров внедрения. Диффузионные процессы происходят с заметной скоростью только при высоких т-рах. Напр., как следует из табл. 6, коэф. Д. Oj в СаО и fjOj при повьпиении т-ры с 20 до 300 °С возрастают соотв. в 2 10 ° и 3 10 раз. При массопереносе в области линейных дислокаций и по поверхностным (границы зерен) дефектам в поликристаллич. телах D увеличиваются на 4-5 порядков. [c.104]

Кристаллические Т. т. могут бьггь в виде монокристаллов или поликристаллов. В большинстве областей техники используют поликристаллические Т. т., монокристаллы находят применение в электронике, произ-ве оптич. приборов, ювелирных изделий и т. д. Структурно-чувствит. св-ва Т. т., связанные с перемещением частиц и квазичастиц, а также магнитных и электрич. доменов и др. существенно зависят от типа и концентрации дефектов кристаллич. решетки. Равновесные собств. точечные дефекты (напр., вакансии, межузельные атомы) термодинамически обусловлены и играют важную роль в процессах диффузии и самодиффузии в Т. т. Это используется в процессах гомогенизации, рекристаллизации, легирования и др. Ряд практически важных св-в Т. т. зависит от др. видов структурных дефектов, имеющихся в кристаллах,-дислокаций, малоугловых и межзеренных границ, включений и т.д. [c.501]

Смотреть страницы где упоминается термин Дислокации в кристаллах перемещение: [c.583] [c.39] [c.80] [c.81] [c.39] [c.80] [c.81] [c.139] [c.314] [c.162] [c.278] [c.339] [c.187] [c.129] [c.43] [c.509] [c.447] [c.94] [c.99] [c.60] [c.98] [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология