Кристалл дефекты внутренние

ПЛАНКА ПОСТУЛАТ — утверждение, что при абсолютном нуле темп-ры энтропия индивидуального вещества в состоянии кристалла без дефектов внутренней структуры равна нулю [c.22]

Чем объясняется отсутствие у реальных кристаллов идеального внутреннего строения Почему почти все кристаллические неорганические вещества имеют переменный состав Как влияют дефекты в кристаллах на свойства веществ [c.105]

Реальные кристаллы. Внутреннее строение кристаллов отнюдь не во всех реальных кристаллах полностью отвечает описанному нами. Последнее относится скорее к тому редкому случаю, когда условия образования кристалла не вызывали никаких искажений в его структуре. Большей же частью образование кристалла происходит в условиях, приводящих к тем или иным отклонениям во внешней форме его, или к дефектам в его внутренней [c.143]

Новый научный подход к проблеме прочности твердого тела учитывает его неоднородности и дефекты внутреннего строения. Смыслом селективного разрушения кристаллических материалов становится раскрытие фаз при минимальной вновь образованной поверхности. При правильной физической организации процесса можно разрушить сколь угодно прочные материалы и притом без излишнего переизмельчения кристаллов, с минимальными потерями компонентов, затратами энергии и с высокой степенью измельчения. [c.11]

Наиболее типичным примером появления локальной коррозии из-за структурных особенностей металла является межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов. Большая скорость ионизации металла по границам зерен или интерметаллических соединений приводит к преимущественному растворению этих участков, вследствие чего ослабляется связь между отдельными кристаллами. Дефекты в кристаллической решетке, концентрация внутренних напряжений, которые способствуют более легкой ионизации атомов металла, также приводят к локальной коррозии. [c.13]

Вначале рассмотрим соотношения, определяющие концентрацию дефектов по Френкелю. Будем полагать, что в кристалле имеются только катионные вакансии. Введем следующие обозначения N — число правильных мест для катионов А/ — число междоузельных мест, доступных для катионов А/р — число дефектов по Френкелю, равное числу вакансий (числу занятых междоузлий) gp — изменение термодинамического потенциала Гиббса в результате переноса произвольно выбранного иона из правильного положения в решетке в некоторое произвольно заданное междоузельное положение при постоянстве р и Т ар, ир, Нр и — изменения соответственно объема, внутренней энергии, энтальпии и энтропии при указанном, процессе . Параметры решетки считаем постоянными поэтому Гр = О и [c.335]

Различают также диффузию вдо>1ь граней и дефектов кристаллов по внутренним поверхностям тела (см. также сноску 49 к 44 настоящей главы D. I). — Прим. ред. [c.693]

Даже и идеальные комбинации кристаллических многогранников чрезвычайно разнообразны, ио реальные формы кристаллов отличаются бесконечным разнообразием. Условия, в которых растет кристалл, взаимодействие кристалла с окружающей средой, дефекты внутреннего строения — все накладывает отпечаток па габитус кристалла. По внешней форме реального кристалла часто можно судить об условиях его образования и его истории, но далеко не всегда можно определить его симметрию так, как это делается на моделях идеальных форм кристаллов (подробнее об этом см. 67). [c.96]

Кристаллизация. В процессе кристаллизации охлаждаемой жидкости или аморфного тела в связи с уменьшением молекулярного беспорядка энтропия тела убывает. При температурах достаточно близких к абсолютному нулю в идеальном кристалле размещение частиц в пространстве вполне упорядочено (за счет сил их взаимодействия), а энергия колебательного движения частиц становится чрезвычайно малой величиной. В пределе, т. е. при абсолютном нуле, кристаллическое тело, свободное от дефектов внутренней структуры, будет характеризоваться идеальным молекулярным порядком. Энтропия такого тела равна нулю. Постулат Планка при 7 = 0 °К и So = 0. [c.125]

В случае дисперсного кристалла или кристалла, содержащего внутренние дефекты, узлы обратной решетки и соответственно рефлексы [c.161]

СК Реальные кристаллы. Описанная в 50 внутренняя структура кристалла, характеризующаяся строгой пространственной периодичностью, представляет собой известную идеализацию. Исследование строения реальных кристаллов показало, что во всяком кристалле эта периодичность всегда несколько нарушена. В реальных кристаллах наблюдаются дефекты структуры. Число этих дефектов ч их тип оказывают влияние на некоторые свойства кристаллических веществ. В ряде случаев эго влияние очень сильно, а некоторые из таких структурно-чувств и тельных свойств имеют очень большое практическое значение. [c.162]

Рассмотрим массообмен между частицей и сплошной средой, когда сопротивление переносу сосредоточено в самой частице. В этом случае изменением концентрации во внешнем потоке можно пренебречь. Такие задачи будем называть внутренними. Так, если к внешним задачам относили определение коэффициентов массоотдачи, то к внутренним — нахождение кинетических коэффициентов роста и зародышеобразования кристаллов. Вид кинетических коэффициентов определяется из теорий роста, экспериментальных данных. Все существующие теории роста кристаллов можно разделить на три категории [33] 1) теории, описывающие рост кристаллов с чисто термодинамической точки зрения, имеющие дело с идеальными кристаллами (без дефектов решетки) 2) дислокационные теории, учитывающие, что источником ступеней при росте плоскостей кристалла являются дислокации 3) теории, описывающие рост кристалла, как кристаллохимические реакции на поверхности. [c.262]

Здесь член РйУ относится к изменению объема, не превышающему для пластических деформаций металла порядка сотых долей процента. Следовательно, этим членом можно пренебречь. Заметим, что речь идет о внешнем давлении, тогда как внутреннее (локальное) давление в окрестности дефектов структуры, уравновешивающееся по объему кристалла, может достигать огромных величин оно обусловливает деформационное увеличение энтальпии кристалла, эквивалентное росту внутренней энергии. Освобождение этой энергии при постоянном давлении происходит в количестве, эквивалентном выделившемуся при рекристаллизации количеству тепла = йН, по которому и определяется запас энергии упругих искажений. Если исключить обратимую деформацию тела, то для использования соотношения ЬQ = йН в принципе неважно, что послужило причиной увеличения внутренней энергии (при постоянном давлении). Например, если каким-либо способом возбудить глубокие электронные оболочки атомов, то может отсутствовать не только макроскопическая деформация тела, но и локальная (возникающая в окрестности дислокации). При соответствующих условиях эта энергия возбуждения рассеивается в виде фононов, т. е. энтальпия переходит в тепло. [c.27]

Рассматривая внутреннее строение кристаллов, мы предполагали, что имеем дело с идеальными кристаллами, т. е. с такими, в которых нет никаких отклонений в положении тех или иных элементов структуры или в их химическом составе. Однако как природные, так и искусственно выращенные кристаллы имеют дефекты структуры, а в их решетке находятся примесные атомы. [c.89]

Протяженные дефекты кристаллов выполняют две функции при формировании фотографического изображения. Во-первых, они создают заряженные центры, которые действуют как ловушки электронов и дырок. Во-вторых, они образуют узлы, из которых легко генерируются внедренные ионы серебра. Вероятно, основные точки выделения серебра в объеме зерна галогенида находятся на внутренних дефектах — ступеньках на краю линий дислокации, границах зерен, сдвоенных плоскостях (хотя на поверхности, которая сама может рассматриваться [c.249]

Линейные дефекты, или дислокации, возникают при пластических деформациях кристалла и нарушении совпадения кристаллических плоскостей. Линейные дислокации могут зарождаться не только за счет внешней силы, вызывающей деформацию, но и за счет внутренних напряжений (при нагреве или охлаждении и т. д.). На рнс. 71 показано возникновение дислокации при пластической деформации идеального кристалла. [c.111]

В таком случае приложение нагрузки т (меньшей предела текучести) к металлу, имеющему несовершенства кристаллического строения, вызовет неоднородное распределение внутренних напряжений в очагах локального плавления приложенное напряжение преобразуется в гидростатическое давление (фазовое состояние близко к жидкому, дальний порядок отсутствует) а в остальной части кристалла напряжение в элементарных объемах подчиняется законам упругости твердого тела. Таким образом, в местах дефектов структуры типа дислокаций возможно равенство т = Р. Например, в работе [16] при вычислении свободной энергии вакансий постулируется справедливость этого соотношения для некоторых областей материалов . [c.28]

A. В. Шубников на искусственных кристаллах установил, что с уменьшением пересыщения раствора, в котором идет кристаллизация, усложняется форма индивидов и уменьшается в них количество внутренних дефектов. Для природных кристаллов это также справедливо. Замечена и такая зависимость чем выше температура природного процесса и чем медленнее она падает, тем крупнее образуются индивиды. Это статистическое правило подтверждается тем, что индивиды минералов из коры выветривания значительно мельче индивидов из эндогенных месторождений. В эндогенных процессах минералообразования величина индивидов возрастает с повышением температуры геохимического процесса и уменьшением скорости кристаллизации. Уместно здесь привести замечательное высказывание [c.64]

Диффузия при реакциях в твердом состоянии. Диффузионные процессы, протекающие в твердых телах, отличаются большим разнообразием. Различают самодиффузию и гетеродиффузию в зависимости от того, происходит ли в кристаллической решетке перемещение элементов (атомов) этой же решетки или чужеродных атомов либо ионов. В зависимости от направления перемещения элементов различают объемную диффузию, диффузию вдоль граней или дефектов кристаллов (по внутренним поверхностям кристалла) и поверхностную диффузию (по внешней поверхности). Поверхностная диффузия обычно происходит легче, чем объемная диффузия и диффузия вдоль граней кристаллов. [c.161]

На примере кристаллов граната с лютецием было изучено влияние высокотемпературного отжига на поглощение АВ. Известно, что отжиг кристаллов уменьшает внутренние напряжения и устраняет некоторые дефекты в структуре, которые в свою очередь могут повлиять на акустические характеристики граната. Измерено затухание АВ в неотожженных образцах ИАГ состава (У д Еи с)зА15012 и в образцах после отжига. Термический отжиг 13 Заказ № 270 93 [c.193]

Диффузионные процессы перемещения- структурных элементов в твердых телах отличаются больщиМ.разнообразием. Различают самодиффузию— перемещение в кристаллической решетке ее же элементов и гетеродиффузию — перемещение чужеродных ионов, атомов или молекул. В зависимости от направленности процесса перемещения частиц различают объемную диффузию (в глубине решетки), поверхностную (по внешней поверхности зерен) и диффузию вдоль граней и дефектов кристаллов (по внутренним поверхностям тела). [c.180]

Особенно интенсивнь1м в этот период было изучение строения и свойств твердых тел. Кроме обычных температур исследования были распространены на область высоких и очень высоких температур, а также на область очень низких температур. Исследования эти стимулировались быстро развивающимся применением полупроводников, а также применением твердых веществ (металлов, керамики и. пр.) в различных областях новой техники. Исследовались тонкие особенности внутреннего строения кристаллов дефекты структуры (дислокации, вакансии и пр.), дефект-ы состава (влияние примесей, нестехиометрические фазы и фазы переменного состава). На новом уровне решалась задача получения веществ высокой степени чистоты (полупроводники, мономеры). Изучались особенности внутреннего строения полимеров. [c.25]

В этом случае на поверхности металла возникает множество микроскопических гальванических элементов — микроэлементов и субмикроэлементов, при работе которых растворяется один из компонентов сплава, что приводит к постепенному разрушению поверхностных слоев металла. Электродные потенциалы зависят не только от вида металла, но в меньшей степени и от кристаллической. модификации его, от различных дефектов в решетке кристалла, от напряжения во внутренней структуре. Поэтому все виды неоднородности металла, в том числе и вызываемые такими методами обработки, как ковка, прокат, волочение и пр., могут в той или иной форме и степени влиять на течение коррозионных процессов. Вследствие указанных причин будут возникать химические цепи. [c.455]

Пластическая деформация, внося в ферромагнетик дефекты кристаллической структуры (зоны неоднородных внутренних деформаций, полосы скольжения, двойниковые прослойки и т. п.), измельчает магнитную доменную структуру (уменьшает размеры основных и увеличивает количество замыкающих доменов), то есть затрудняет процессы смешения основных доменных фаниц. При этом характер возникающих дефектов и особенности их распределения в кристалле, задавая определенный вид и поведение магнитных доменов, обусловливают ссютветствующие изменения электромагнитных свойств. Так, в (ПО) кристалле кремнистого железа с простой структурой основных 180° доменов в форме полос в исходном не деформированном состоянии (рисунок 2.2.5, а) появление в различных [c.64]

Внутренняя структура зерна металла не является строго правильной. Металлам, как и всем реапьным кристаллам, присущи дефекты структуры. При этом многие свойства металлов сильно зависят от характера и от числа имеющихся в металле дефектов. Так, в процессах диффузии важную ро.оь играют вакансии. Эти процессы протекают, например, при насыщении в горячем состоянии поверхностного слоя металлического изделия другими элементами для защиты от коррозии или для придания поверхности изделия тв ердости. Проникновение атомов постороннего элемента в глубь металла происходит, в основном, по местам вакансий. С повышением температуры число вакансий возрастает, что служит одной из причин ускорения процесса диффузии. [c.320]

Повышение температуры при переходе из так называемой области холодной обработки металла в область горячей обработки приводит к в0зник1ювению отдыха , снимающего упрочнение. Это вызвано легкоподвижностью атомов, возрастающей с повышением температуры, что и способствует как бы залечиванию дефектов. Таким образом, явление отдыха связано с собирательной рекристаллизацией, т. е. объединением соседних мелких кристалликов в единый крупный кристалл. Этот процесс является самопроизвольным, так как он протекает с уменьшением внутренних поверхностей раздела и, следовательно, с уменьшением свободной поверхностной энергии, пропорциональной величине поверхности. Такая рекристаллизация вполне аналогична коалесценции — слиянию капелек жидкости в одну крупную каплю (например, при расслоении эмульсии). Однако в твердых телах подобные процессы могут идти с заметной скоростью только при достаточно высокой температуре. [c.180]

Пожалуй, наиболее перспективным и важным направлением исследований неорганических веществ на структурном уровне является изучение закономерностей, обусловливающих специфику химических связей в монокристалле при различных способах заполнения и уплотнения узлов кристаллической решетки. Значение этих исследований в конечном счете определяется необходимостью получения твердых тел, свойства которых были бы обусловлены не столько характером связей между монокристаллами в поликристаллите, сколько химическим строением гигантского монолита — монокристалла с любым заданным заполнением и уплотнением узлов кристаллической решетки вплоть до идеального кристалла как единой замкнутой квантово-механической системы с минимумом свободных валентностей на поверхности. Идеал — всегда есть цель, к которой приближается реальность. И ничего нет фантастического в том, что касается создания макромолекул, полностью идентичных обычным молекулам с полным внутренним взаимным насыщением валентностей. Но это — только одна задача она диктуется требованиями создания тел с особой механической, жаро- и противокоррозионной прочностью. Сотни других задач связаны с получением тел с заданным числом и характером дефектов решетки решение этих задач позволит получать твердые тела с нужными химическими и физическими свойствами. [c.274]

Дефекты по Шоттки, характеризующиеся равенством чисел катионных и анионных вакансий, зарождаются на поверхности кристалла или его внутренних микротрещин и диффундируют вглубь кристалла. Катионные и анионные вакансии перемещаются независимо друг от друга. Дефекты такого рода наблюдаются, например, в кристалле Na l. [c.191]

Дальнейшее развитие теории ДЭС идет в основном по линик построения еще более сложных моделей, включающих диффузное распределение заряда и потенциала не только в жидкой фазе, но и в приповерхностном слое твердой фазы (внутренней обладке). Для ионных кристаллов это связано с изменением энергии образования дефектов (ионов внедрения и вакансий) вблизи поверхности для окислов и гидроокисей — с адсорбцией ионов в пористом [c.187]

Дальнейшее развитие теории ДЭС идет в основном по линии построения еще более сложных моделей, включающих диффузное распределение заряда и потенциала не только в жидкой, но и в приповерхностном слое твердой фазы (внутренней обкладке). Для ионных кристаллов это связано с изменением энергии образования дефектов (иоНов внедрения и вакансий) вблизи поверхности, для оксидов и гидроксидов — с адсорбцией ионов в пористом слое ( гелеобразном слое), характерном, например, для стекол для высокополимерных ионитов — с адсорбцией ионов в матрице, постепенно уменьшающейся в глубь фазы ионита. Несмотря на видимое различие причин, для всех этих представлений характерна замечательная общность следствий, а именно некоторая часть скачка потенциала приходится на твердую фазу, и поверхностный потенциал г зона границе раздела (а тем более — потенциал ilJi) оказывается меньшим, чем межфазная разность потенциалов Д<р. [c.207]

При быстрой кристаллизации в условиях, далеких от равновесного хода процесса, обычно получаются поликристаллические вещества, зерна которых в силу условий роста, соприкосновения и срастания обычно имеют неправильную форму. Пространственная ориентация их различна и случайна, границы деформированы. Внутренняя структура зерен также неидеалъная из-за различных напряжений, неравномерного теплоотвода и т. д. Особенно много дефектов на границе зерен. Поверхностные слои по свойствам и даже по составу могут отличаться от внутренних слоев кристалла. От дефектов строения сильно зависят свойства веществ. Медленная кристаллизация способствует образованию более крупных кристаллов с меньшим числом дефектов в них. Кристаллы могут получаться различными способами (см. гл. X). [c.135]

В реальном кристалле в отличие от идеального, в котором ячейки повторяются бесконечно, имеются внутренние сдвиги и искривления. Не все атомы реального кристалла находятся в узлах одной решетки. Некоторые атомы располагаются (дислоцируются) внутри определенных объемов, образуя дефекты, называемые дислокациями. Представления о дислока[1,иях возникли впервые в связи с необходимостью 0б11яснения механизма пластического течения металлов. Движения части монокристалла относительно другой его части может осуществляться в результате скольжения, которое показано на рис. IX,2. Каждый черный кружок иа этом рисунке [c.194]

Интересным свойством НК является их способность восстанавливать после деформации исходную форму в процессе высокотемпературного отжига. Этот эффект впервые наблюдали Бреннер и Морелок (1956 г.) при изгибе кристаллов. Косилов и др. (1969 г.) изучали его для случая деформации кручением. НК пластически закручивались на углы до 10—20я. Деформированные таким образом НК меди, железа и меди, легированной никелем, диаметром 3—15 мкм в зависимости от степени деформации могут полностью восстанавливать исходную форму в процессе отжига в интервале 600—900° С. После полного возврата формы в НК продолжают оставаться дефекты, возникающие при деформации. Об этом свидетельствует лишь частичное восстановление (уменьшение) внутреннего трения и предела упругости после отжига при температурах, близких к точке плавления. [c.488]

По всей видимости, причина плохого воспроизводства результатов исследований лежит в неконтролируемой неоднородности эксперимента. Кроме сказанного об этом ранее, известно, что истинная поверхность образца в силу неидеальности обработки больше кажущейся в 2—4 и даже в 10 раз. Под электронным микроскопом даже идеально шлифованная поверхность представляется в виде ступенек лестницы из кристаллов правильной и нарушенной формы. Переход металла в раствор облегчается наличием внутренних напряжений, обусловленных деформациями, крупностью зерен и дефектами самих кристаллов и множеством других микрофакторов. [c.240]

Наконец, уместно указать на некоторую дополнительную причину квантования складок в относительно коротких цепях. Дело в том, что с уменьшением М или п вклад концевых групп в различные свойства монотонно увеличивается. Увеличивается соответственно и вклад в торцевую поверхностную энергию ламелей с КВЦ по сравнению с боковой поверхностной энергией и объемной энергией. Поэтому, чтобы снизить G в целом, кристаллам выгодно уменьшить концентрацию концевых групп на поверхностях ламелей . С другой стороны, невыгодно создавать и внутренние дефекты за счет концевых групп. Выход из такого типичного для физической химии полимеров конфликта — сегрегация концевых групп на поверхности с одновременным уменьшением их концентрации на поверхности. Сделать это можно только увеличив число складок. Чем выше М, т. е. чем дальше цепи от критических (по М) 3, тем легче это осуществить. [c.107]

В энергетическом отношении явление очищения состава минеральных индивидов рассматривается как уменьшение нх энтропии в связи с понижением температуры, что ведет к появлению более совершенных кристаллов, энтропия которых стремится к нулю. Замечено, что при понижении температуры образования минералов химический состав их становится проще, а степень симметрии повышается, что также свидетельствует об уменьшении энтропии кристаллов, усовершенствовании их внутреннего строения, приближении к более совершенному порядку в атомном строении твердого тела. Иными словами, как правило, чем ниже температура геохимического процесса, тем более совершенными становятся состав и строение кристаллов, которые при этом формируются. Однако под влиянием внешних условий, связанных с повышением температуры, состав кристаллов усложняется, количество дефектов возрастает. Таким образом, в истории минерального индивида непрерывно идут процессы упорядочения строения и обратный ему — разупорядо-чения. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология