Концентрация вакансий

Если поверхностная энергия породообразующего минерала снижается в контакте с водой на величину До, то это соответствует росту концентрации вакансий в раз. Эта величина может несколько отличаться от той, которая характерна для низких температур, вследствие роста кТ (для типично диффузионной области в 3—4 раза) и увеличения До. Как известно, при высокой температуре межфазная энергия может значительно понижаться вследствие повышения взаимной растворимости фаз и их сближения по составу. Не исключено, что эти два фактора в известной мере компенсируют друг друга. Так или иначе в случаях, когда скорость ползучести пропорциональна коэффициенту самодиффузии, который связан с концентрацией % вакансий соотношением /) = 1)уас , параметр Р можно принять как ориентировочную оценку возможного ускорения ползучести под действием воды в соответствии с какой-либо из приведенных формул. [c.90]

Вакансионный механизм диффузии в гранецентрированных решетках доказывается и следующим наблюдением. Если быстро охладить сплав, можно закалить избыточную, относящуюся к более высокой температуре, концентрацию вакансий. Очевидно, избыточная концентрация вакансий должна привести к ускорен- [c.269]

Измерение магнитной восприимчивости также указывает на то, что концентрация -вакансий линейно уменьшается с увеличением содержания меди в сплаве, падая до нуля при содержании меди - 60% (ат.). Тем не менее не наблюдается удовлетворительной [c.57]

Во-вторых, оно привело к возможности изучения количественной связи между различными дефектами структуры и тонкими различиями термодинамических свойств веществ. Так, образование вакансий в кристаллической решетке, естественно, сопровождается поглощением энергии. Повышение концентрации вакансий, наблюдаемое в некоторых металлах при повышении температуры, вносит свой вклад в теплоемкость, энтальцию и энтропию вещества. Такие равновесные концентрации ваинсий отвечают устойчивому состоянию металла при данной температуре. Их только условно можно относить к дефектам структуры. [c.29]

Большой коэффициент термического расширения жидкостей может быть отнесен к уменьшению (по сравнению с твердым телом) энергии образования вакансий и связанным с этим возрастанием их числа с ростом температуры. Скачкообразное возрастание концентрации вакансий при температуре плавления в некоторых отношениях аналогично процессу разупорядочивания. Действительно, оба процесса являются лавинными. Энергия образования вакансий зависит от числа уже имеюш,ихся вакансий и убывает с ростом их концентрации. По аналогии с процессами скачкообразных изменений свойств (конденсации, расслоения растворов) можно полагать, что при некоторой температуре осуществляется скачок концентрации вакансий. [c.287]

С повышением температуры все меньшее число веществ остается в конденсированном состоянии. В настоящее время известно лишь несколько веществ с температурами плавления выше 4000° С и, вероятно, при 6000° С уже не останется веществ, способных существовать в жидком состоянии при атмосферном давлении. Уже при умеренном повышении температуры в некоторых кристаллических веществах обнаруживается повышение концентрации вакансий и другие формы уменьшения упорядоченности расположения частиц, отражающиеся на термодинамических свойствах. Процессы парообразования вследствие химической активности частиц в парах при высоких температурах часто становятся более сложными, чем при обычных температурах. Поэтому при недостаточной их изученности пока нельзя рекомендовать применение к ним закономерностей, установленных для обычных температур. Мы ограничимся здесь только газообразным состоянием веществ и только газовыми химическими реакциями. [c.171]

В работе исследовалась С до 3600 К и рассматривается энергия образования и концентрация вакансий при разных температурах. [c.338]

Вакансии являются одним из важнейших типов дефектов в твердом теле, определяющим протекание многих процессов и многие свойства металлов. Вблизи абсолютного нуля равновесная концентрация вакансий равна нулю, так как создание вакансии приводит к повышению энергии решетки. При высоких температурах состояние определяется минимумом свободной энергии, включающей энтропию, так как вакансии могут различным образом располагаться в решетке. Энтропия растет при увеличении числа вакансий. Для определения концентрации вакансий рассмотрим изменение свободной энергии АО, вызванное появлением в грамм-атоме твердого тела г вакансий [c.275]

Если предположить, что последний процесс начнет протекать только при концентрации легирующего элемента в окисле Сок, большей, чем концентрация вакансий в окисле нелегированного [c.86]

Из уравнения (2) следует, что повышение парциального давления кислорода для полупроводников р-типа должно сопровождаться увеличением концентрации вакансий и дырок на границе кислород — оксид. В соответствии с этим окисление меди протекает быстрее при повышенном давлении Оа [27]. [c.198]

Та. В работе " была определена С° в интервале от 1200 до 2900 К и полученные результаты использовались для суждения о влиянии температуры на концентрацию вакансий. [c.338]

ПИЮ. Если температура возрастает, минимальная свободная энергия достигается при определенной концентрации вакансий. [c.169]

На процесс диффузии, на его механизм оказывает существенное влияние дислокационная структура металла и концентрация вакансий [52], определяя преимущественные пути диффузии по фаницам зерен [51] или в объеме зерна. Дислокационная структура, закономерности ее развития в объеме твердых тел настолько сложны, что в настоящее время связь между ними и макросвойствами описываются только качественно. Да и сама физическая природа дислокаций до конца еще не ясна [63]. Поэтому теоретический расчет параметров диффузии для конкретного случая остается задачей будущего. [c.113]

При деформировании кристаллоподобной структуры в ней возникают упругие напряжения, которые со временем исчезают благодаря постепенному перемещению вакансий. Скорость этого перемещения может быть ограничена, что приводит к дилатантному типу зависимости v от т (см. рис. 91), т. е. к увеличению вязкости с увеличением напряжения. Начальная (минимальная) вязкость обратно пропорциональна концентрации вакансий. [c.158]

Позиционная составляющая оценивается как энтропия смешения при наличии частиц нескольких сортов. В случае плавления простого вещества частицами второго сорта считаются вакансии, число которых в момент плавления возрастает. Согласно расчетам даже при самых оптимальных оценках концентрации вакансий позиционная составляющая не превышает 2 Дж/моль-град таким образом, позиционная разупорядоченность не может быть определяющей при оценке энтропии плавления. [c.126]

С наличием в структуре ионных кристаллов точечных дефектов существенно связана их электропроводность. Под действием электрического тока ближайший к вакансии ион переходит на ее место, а в точке его прежнего местоположения создается новая вакансия, занимаемая, в свою очередь, соседним ионом. Подобные перескоки ионов реализуются с большой частотой, обеспечивая ионную проводимость кристалла. Благодаря точечным дефектам удается объяснить и существование в природе большого числа так называемых несте-хиометрических соединений (соединений переменного состава), т. е. веществ, состав которых в твердом состоянии отклоняется от их молекулярного состава. Например, кристаллы оксида титана в зависимости от давления кислорода в окружающей среде могут иметь переменный состав от Т10о,б до Т101,з5. При избытке атомов титана в кристалле имеется соответствующая концентрация вакансий кислорода, а при избытке атомов кислорода появляются вакансии титана. В кристаллах оксида цинка 2пО избыточное содержание атомов цинка объясняют нахождением последних в междоузлиях пространственной решетки. [c.88]

Это приводит к значительному увеличению электропроводности, вызванной движением вакансий. При высоких температурах собственная концентрация вакансий в кристалле оказывается существенно больше, чем концентрация вакансий, наведенных присутствием посторонних ионов. Поэтому область высоких температур и называется областью собственной проводимости. [c.107]

Согласно первому механизму, атом может совершать блуждание лишь в том случае, если по соседству с ним окажется незанятый узел, так называемая вакансия (дырка). Очевидно, что создание вакансии, т. е. перевод атома из середины на поверхность тела с оставлением свободного узла, требует затраты некоторой энергии и . При температуре, приближающейся к абсолютному нулю, когда энергия тела имеет минимальное значение, число вакансий должно стремиться к нулю. Однако при любой температуре Г имеется некоторая равновесная концентрация вакансий, так как [c.267]

Таким образом фаза В окажется сжатой, а фаза А —растянутой. Твердое тело способно течь — пластически деформироваться. Сжатые области фазы В, стремясь восстановить равновесное число вакансий, могут растянуться и сжать растянутые области фазы А. Это течение не следует представлять себе как упругое сжатие и растяжение. Для фазы В речь идет о создании новых атомных плоскостей за счет увеличения концентрации вакансий, а для фазы А число плоскостей должно уменьшиться, следовательно, это должно привести к уменьшению концентрации вакансий. [c.270]

При очень точном определении плотности для различных температур можно заметить увеличение средних параметров решетки, связанное с ростом концентрации вакансий. Вызванное этим эффектом увеличение молярного объема [c.276]

Для кристаллов с большой концентрацией вакансий или статистическим заполнением одной позиции атомами разного сорта значения, получаемые при обработке экспериментальных данных, являются эффективным параметром, учитывающим не только тепловые колебания, но и изменение fi из-за изменения заселенности. [c.185]

Это означает, что реакция влечет за собой уменьшение концентрации вакансий в подрешетке серы, которые занимаются атомами кислорода, и понижение проводимости сульфида. Однако при достаточно высокой температуре и достаточном вакууме сера и кислород улетучиваются в виде 50г. При этом вновь возникают вакансии, ранее занятые атомами кислорода и еще гу/2 новые вакансии, занятые атомами серы. В результате увеличивается концентрация вакансий в анионной подрешетке и проводимость. [c.251]

Так как в результате второй стадии спекания возникают замкнутые поры различного размера, в дальнейшем начинается процесс уплотнения за счет исчезновения более мелких пор (с меньшим радиусом кривизны внутренней поверхности и большей концентрацией вакансий над ней) и концентрации вакансий на более крупных порах. Это явление аналогично собирательной рекристаллизации порошков. Перемещение вакансий к поверхности тела приводит к образованию свободного от пор приповерхностного слоя — корки. Конечным этапом является залечивание всех пор и образование компактного вещества. [c.217]

Внешнее спекание. Залечивание пор в вакууме, а также начальные этапы залечивания в газовой среде, являясь проявлением тенденции к уменьшению поверхностной энергии Гиббса, сопровождаются увеличением пикнометрической плотности тела этот процесс называют внешним спеканием. Наиболее высока концентрация вакансий в элементах объема вокруг наиболее мелких пор, поэтому по направлению к ним происходит наиболее интенсивный диффузионный перенос материальных частиц. Это приводит к уменьшению и зарастанию в первую очередь мелких пор и увеличению концентрации крупных пор. [c.218]

Теория Френкеля — Шоттки, позволяет получить количественные соотношения между проводимостью и концентрацией дефектов. Поэтому, измерив проводимость твердого электролита, можно по соответствующим уравнениям вычислить число дефектов. Было найдено, например, что в Na l при температуре, близкой к температуре плавления, концентрация вакансий равна (1 вакансия на каждые 10 000 катионов). Малая концентрация вакансий служит одной из причин того, что нормальные ионные кристаллы (типа Na l, Ag l и др.) даже при высоких температурах и в присутствии небольшого количества примесных ионов обладают проводимостью, не превышающей 0,1 См/м. Поскольку вакансии и межузельные ионы заряжены, можно ожидать, что они будут взаимодействовать между собой так же, как ионы в растворах электролитов. Френкель впервые указал, что это взаимодействие можно описать теорией Дебая — Гюккеля. Взаимодействие дефектов ведет к снижению энтальпии их образования и сказывается на величине проводимости ионных кристаллов. [c.107]

Так как давление кислорода над вюститом, находящимся и равновесии с металлическим железом, значительно ниже Ро над вюститом, примыкающим к газовой фазе (рис. 6.6), а [1 ре]°сРо > то концентрация вакансий в слое продукта окисления не. . . . [c.316]

Под поверхностным слоем детали понимается как сама поверхность, полученная в результате обработки, так и слой материала, непосредственно прилегающий к ней. Характерная особенность этого слоя состоит в отличии его свойств от свойств основного материала. Поверхностный слой детали формируется под воздействием технологических факторов, внешней среды и имеет комплекс свойств, которые можно условно разделить на три группы геометрические (шероховатость, волнистость) физикомеханические и химические. К геометрическим параметрам поверхностного слоя относят шероховатость (Яа Кг), волнистость и направление неровностей. К физико-механическим параметрам поверхностного слоя относят дефекты поверхности (задиры, царапины, трепщны, раковины), дефекты материала (деформация отдельных зерен слоев), структурнофазовый состав, субструктуру (размеры блоков, фрагментов, угол раз-ориентировки блоков), кристаллическую структуру (тип и параметр решетки, текстура, плотность дислокаций, концентрация вакансий, остаточные микронапряжения). К химическим свойствам поверхностного слоя относят его химический состав, валентность, ионизационный потенциал и др. [c.16]

При плавлении эта структура не претерпевает существенных изменений. Средний радиус первой координационной сферы во всех случаях остается тем же, что и в твердой фазе. Координационное число уменьшается незначительно, по-видимому, за счет возрастания концентрации вакансий. Температура плавления при повышении давления растет. [c.195]

Нарушения в решетке возникают также при введении посторонних веществ. Например, при добавлении Sr U к К.С1 часть ионов К+ в узлах решетки замещается ионами Sr +. Так как Зг несет более высокий положительный заряд, то для осуществления условия электронейтральности в кристалле должно возникнуть соответствующее количество катионных вакансий. Это приводит к значительному увеличению электропроводности, вызванной движением вакансий. При высоких температурах собственная концентрация вакансий в кристалле оказывается существенно больше, чем концентрация вакансий, наведенных присутствием посторонних ионов. Поэтому область высоких температур и называется областью собственной проводимости. [c.96]

Поскольку 0 = 2 (Nio2-), концентрация вакансий ионов Ni на поверхности раздела окисел—кислород зависит от корня шестой степени из величины давления кислорода, т. е. [c.131]

Изучение строения и свойств кристаллических тел, получившее сильное развитие в последнее время, выявило, в частности, что наряду с соединениями, в которых элементы проявляют обычные степени окисления, существует довольно много соединений, не отвечающих им, которые называют соединениями нестехиометриче-ского состава. Так, соединение состава РеО является неустойчивым в обычных условиях и вместо него реально существует соединение состава Рео.мтО, которое устойчиво в кристаллическом состоянии. Причины таких соотношений могут быть различными. В приведенном примере они связаны с более высокой концентрацией вакансий атомов железа, чем вакансий атомов кислорода при обычном в атмосферных условиях парциальном давлении кислорода в воздухе. [c.346]

Согласно табл. И, разность атомных объемов жидкой и твердой фаз щелочных металлов невелика, но с ростом молярной массы металла возрастает. При плавлении координационное число почти не меняется и энтропия плавления мала. Следовательно, можно полагать, что плавление щелочных металлов связано с ростом числа вакансий. Связи между атомами лития в решетке прочнее. Поэтому литий плавится при более высокой температуре и концентрация вакансий в точке плавления лития меньше, чему других элементов его подгруппы. Образование вакансий при плавлении ведет к росту объема. Повышение давления содействует тому, что в жидкой фазе наряду с фрагментами ОЦК структуры могут появляться фрагменты более плотноупакован-ных структур, например гранецентрированной кубической или плотной гексагональной. Это может приводить к уменьшению объема системы. Когда при высоких давлениях доля плотно упакованных образований в л идкой фазе становится большой, плавление кристаллов с ОЦК структурой сопровождается уменьшением объема. Фазовые диаграммы рубидия и цезия дают основания считать, что жидкая фаза [c.180]

Влияние природы газовой среды при спекании в ряде случаев можно предугадать, исходя из элементарных химических предпосылок. Большое влияние могут оказывать примеси, образующие с основным веществом разнородные твердые растворы. Они могут как ускорять рассматриваемые процессы, так и тормозить их. Сток вакансий при залечивании пор может происходить в зависимости от природы основного вещества через катионную или через анионную подрешетку. Увеличение концентрации вакансий в той подрещетке, через которую идет сток, может быть достигнуто введением соответствующей гетеротипной примеси. [c.221]

Квазихимическая реакция образования вакансий аналогична гетерогенным химическим реакциям, при которых в одной из фаз при данной температуре энтропия постоянна, а в другой зависит от концентрации. В данном случае к изменению энтропии приводит изменение концентрации вакансий. Если через х обозначить мольную долю вакансий в решетке, то для процесса (VIII.46) в полном соответствии с уравнением (VIII.45) константа равновесия при малых значениях х равна [c.274]

Дефекты по Френкелю состоят в наличии вакансий и междоузель-ных ионов в эквивалентных соотношениях. Механизм образования дефекта по Френкелю заключается в том, что ионы, испытывающие время от времени большие смещения под влиянием тепловых флуктуаций, покидают свои нормальные положения в узлах и переходят в междоузлие, результатом чего является возникновение вакансии ( дырки ) в решетке (рис. 49, а). Междоузельный ион движется в кристалле, переходя из одного междоузельного положения в другое ва- -кансии также подвижны. При встрече междоузельные ионы и вакансии рекомбинируют друг с другом. Между процессом образования вакансий и процессом рекомбинации устанавливается динамическое равновесие. Равновесная концентрация вакансий и междоузельных ионов в кристалле зависит от температуры (по условию электронейтральности системы концентрации вакансий и междоузельных ионов при любой температуре одинаковы). Как правило, дефекты по Френкелю об- [c.333]

Учитывая, что любой кристалл самопроизвольно стремится выравнять концентрацию вакансий в объеме, можно ожидать (рис. 6.7) направленного потока вакансий в слое продукта окисления железа от высококислородной границы к. ... Легко догадаться, что этот поток эквивалентен противоположному потоку ионов. ... [c.320]

На рис. 45 изображены зависимости от давления удельных объемов сосуществующих жидкого и твердого цезия. При относительно малых давлениях, когда плавление происходит почти без изменения координационного числа, объем жидкости немного больше объема твердой фазы. С повышением давления положение меняется. При давлениях 2,0—4,7 ГПа рост объема жидкости за счет вакансий подавляется уплотнением упаковки атомов. После превращения sH в плотноупако-ванный sIV, т. е. при давлениях выше 4,72 Гпа, изменение объема при плавлении определяется, вероятно, лишь ростом концентрации вакансий. Здесь удельный объем жидкой фазы существенно превышает удельный объем кристаллов sIV. Заметим все же, что при еще более высоких давлениях в принципе не исключена возможность возникновения менее плотноупако-ванных структур. Теория этого вопроса отсутствует. Экспериментально подобные переходы наблюдались, например, у таллия, олова и висмута. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология