Кристаллиты деформация

Рис. 24. Схема поляризации кристалла кварца при его деформациях.

Энергия активации процесса возникновения дислокаций не может быть обеспечена тепловым колебанием атомов. Одной из главных причин их образования является действие на кристалл внешних механических напряжений, вызывающих в кристалле деформации сдвига, среза, изгиба и т. д. Обычным источником дислокаций являются, по-видимому, механические напряжения при росте кристаллов. Причиной образования дислокаций могут быть также термические напряжения в кристалле при наличии перепада температур его различные участки расширяются неодинаково, уменьшение появляющихся при этом напряжений может происходить за [c.92]

Различают краевые и винтовые дислокации. Краевая дислокация возникает (рис. 39, а) за счет появления в объеме кристалла лишней атомной плоскости. Собственно под дислокацией и понимается линия искажения, проходящая вдоль края этой лишней плоскости. На рис. 39, б приведен пример винтовой дислокации. Последняя образуется за счет смещения микрочастиц в одной части кристалла по отношению к другой его части, в результате чего вокруг линии дислокации образуется винтообразная плоскость. Дислокации являются причиной пластичности кристаллов. Деформация кристалла обычно совершается за счет движения дислокации В его объеме, что требует меньших затрат энергии, чем можно было бы предположить, исходя из энергии его кристаллической решетки. [c.90]

В атомных кристаллах с прочными направленными ковалентными связями любое смещение атомов связано с разрывом связей, т. е. фактически с разрушением кристалла. Деформация ионного кристалла приводит к существенному изменению электростатического взаимодействия ближайших ионов, и в местах деформации кристалл разрушается. [c.90]

Наиболее сильно влияют на форму кристалла примеси, которые избирательно адсорбируются отдельными гранями, так как при этом изменяется скорость нх роста. Многие катионы и анионы являются именно такими примесями, чем и затрудняют однозначность микрокристаллоскопических реакций. Примеси также вызывают в процессе огранения кристалла деформации, приводящие к возникновению дислокаций по всему объему н в конечном итоге к искажению формы кристалла. Иногда примесь сама по себе не изменяет формы кристалла, например в случае некоторых поверхностно-активных веществ (спиртов, аминов, фенолов), но, адсорбируясь на его поверхности, она [c.24]

В области температур, меньших температуры плавления Тпл кристалла, деформация немного возрастает с повышением температуры, так как у кристаллических тел модуль упругости убывает при нагревании. Во всей. этой области деформации малы и обратимы, а тело является твердым. [c.39]

В области температур, больших температуры плавления кристалла, деформация резко увеличивается и становится [c.39]

В заключение заметим, что распад анионов должен легче всего происходить не внутри кристалла, а на его поверхности. Хотя в объеме кристалла анион окружен большим числом катионов, чем на поверхности, но деформационное воздействие их является всесторонним, и в силу этого, взаимно ослабленным. Напротив, на поверхности кристалла деформация имеет резко выраженный ассиметричный, односторонний характер, сильно облегчающий разрушение анионов. Кроме того, внутри кристалла весьма затруднено удаление продуктов распада (СО, О или Ог). [c.375]

В табл, 15 включены данные для некоторых молекул галогенидов щелочных металлов в газовой фазе, полученные Шеффер-сом с помощью метода молекулярного пучка, несколько напоминающего эксперимент Штерна-Герлаха, описанный в гл. VI. Мы видим, что даже в настолько полярных молекулах, как рассматриваемые, происходит значительная поляризация аниона. Вполне может быть, что в кристалле деформации слабее, так как поле, образуемое в нем катионами, равномерно распределяется вокруг анионов . [c.199]

Рис. 14-23. Силы, возникающие при сдвиговой деформации кристаллов, я-сдвиг слоев металлического кристалла вдоль атомной плоскости не приводит к возникновению больших

Наклеп (холодная деформация трубы или сварного шва аустенитной стали) оказывает чрезвычайно сильное ускоряющее действие на образование а-фазы, если она выдерживается в диапазоне температур 650—875"С. В сварном шве сигма-фаза выпадает преимущественно по границам столбчатых кристаллов, а в деформированных швах и внутри кристаллов— по линиям (плоскостям) сдвига между ними. В результате появления а-фазы прилегающие к ней участки аустенита содержат относительно меньшее количество хрома, кремния и других легирующих примесей. Вследствие этого в менее легированных участках аустенита растворимость углерода повышается и сигма-фаза не обнаруживается. [c.157]

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]

Таким образом, смолы с повышением концентрации их в растворе, с одной стороны, замедляют рост кристаллов, а с другой,— способствуют деформации поверхности кристаллов и возникновению на них новых центров кристаллизации, причем степень проявления той или другой тенденции зависит от природы смол и обусловливает форму и размер кристаллов. При кристаллизации твердых углеводородов в присутствии смол происходит округление усеченных острых углов ромбических кристаллов, которое увеличивается с увеличением содержания смол в растворе (рис. 42). Смолы, не растворимые в феноле, добавленные после кристаллизации парафинов, остаются в растворе и не влияют на форму и размер кристаллов. Смолы, растворимые в феноле и добавленные после кристаллизации парафина, способствуют агломерации предварительно выделившихся кристаллов. [c.135]

Существенный вклад в изменение поверхности раздела фаз вносят различия в динамическом напоре турбулентных вихрей в отдельных точках межфазной поверхности. Деформации могут быть настолько велики, что граница раздела разрывается и частица может раздробиться (ДРа — дробление кристаллов) на более мелкие частицы (дуга 23). Изменение поверхности по границе раздела фаз связано также непосредственно с переносом массы (дуга 20), так как рост кристалла сопровождается увеличением поверхности. [c.9]

Явления четвертого уровня иерархии определяют гидродинамическую обстановку в локальном объеме аппарата. Под локальным объемом понимается объем, который мал по отношению ко всему объему аппарата, но его размеры таковы, что в нем содержится достаточно много кристаллов дисперсной фазы. Основными количественными характеристиками данного уровня иерархии являются нормальные и касательные напряжения, значения деформаций и скоростей деформации, коэффициенты вязкости, диффузии, теплопроводности, скорость собственно кристаллизации и т. д. [c.10]

Твердые вещества в данных условиях тоже могут находиться в состояниях, обладающих различной термодинамической устойчивостью, например, в различных кристаллических формах. В свою очередь для любой из этих форм более устойчивым является состояние, соответствующее идеально правильному кристаллу. Дефекты структуры, вызванные условиями образования кристалла или последующей деформацией под действием внешних механических сил, в какой-то степени уменьшают его устойчивость, так как образование этих деформаций связано с затратой энергии и сопровождается возрастанием энтропии. Точно так же кристаллическое тело в измельченном состоянии, т. е. обладающее большей поверхностью, менее устойчиво. Во всех подобных случаях уменьшение устойчивости сопровождается возрастанием изобарного потенциала. В таких состояниях вещество обладает большей химической активностью и меньшей химической стойкостью, большей способностью к фазовым переходам (большим давлением насыщенного пара, большей растворимостью и т. д..) Выделение вещества в более активных формах и состояниях может происходить самопроизвольно только из состояний с еще большим изобарным потенциалом (еще более активных в данных условиях). Обычно такими состояниями служат сильно пересыщенный раствор или переохлажденная жидкость. Кроме того, такое вещество может получаться при химической реакции, происходящей в условиях, достаточно далеких от равновесных. [c.227]

При конструировании важно установить распределение деформаций конструкции, возникающих в процессе эксплуатации под влиянием приложенных напряжений. Напряжения могут возникать из-за давления, создаваемого жидкостью или газом, течением жидкости или неоднородным температурным расширением при изменениях температуры. Упругие свойства часто считают не зависящими от структуры, но существуют ситуации, когда такое утверждение становится неверным. Отдельные зерна металлических кристаллов в отношении упругих свойств анизотропны. Таким образом, упругие постоянные зависят от ориентации зерна по отношению к ориентации приложенных напряжений. В процессе производства деталей может возникнуть преимущественная ориентация отдельных зерен, что и создает упругую анизотропию. Весьма вероятно, что различные степени преимущественной ориентации приводят к довольно широкому разбросу данных по упругим свойствам металлов и сплавов. Вследствие того что этот разброс может вызывать появление погрешности, достигающей в некоторых случаях при расчетах деформаций 20 %, эта тема детально рассматривается в настоящем параграфе. Таблица 3, 4.5,8 — лишь пример того типа информации, которая встречается в литературе. Можно полагать, например, что стали с 5—9 %-ным содержанием хрома должны иметь примерно те же значения модуля Юнга, что и стали, содержание хрома в которых близко к указанному. [c.196]

Такие свойства твердых тел, как плавление, возгонка, растворение, хрупкость, прочность на разрыв, упругие деформации и другие, зависят от прочности кристаллической решетки. Если в узлах решетки расположены молекулы или атомы, то прямую характеристику связи частиц в кристалле дает теплота сублимации. Если в узлах решетки находятся ионы, то энергия такой решетки, в соответствии с законом Гесса, будет больше теплоты сублимации на величину энергин, которую надо затратить, чтобы вызвать диссоциацию газообразных молекул на ионы. Задача теоретического вычисления энергии ионных кристаллических решеток была удовлетворительно решена Борном в 1918 г. и А. Ф. Капустинским в 1933 г. [c.81]

Механизм поляризации в результате деформаций сжатия или растяжения можно проиллюстрировать на примере поведения кристалла кварца (рис. 24). [c.132]

Термомеханйческая кривая для образца низкомолекулярного кристаллического вещества представлена на рис. V. 1. В области температур ниже температуры плавления кристаллов деформации малы и обратимы, т. е. тело является твердым. В области температур выше температуры плавления кристаллов деформация резко увеличивается и становится необратимой, что соответствует превращению твердого кристаллического тела в подвижную жидкость. [c.139]

Во втором случае, который соответствует более слабой связи между молекулами, скорость переноса энергии возбуждения достаточно мала для того, чтобы ядра, а возможно, и сами молекулы, успели занять новое положение равновесия. При этом перенос энергии от одной молекулы к другой сопровождается проходящей через кристалл волной деформации. Такой механизм очень похож на механизм, который, по нашему предположению, может играть важную роль в стопочных системах, например в молекуле ДНК. Однако поскольку в последнем случае система обладает гораздо меньшей жесткостью, чем истинный кристалл, деформации могут быть еще значительнее. Следовательно, в промежутках между передачей энергии от молекулы к молекуле часть ее превращается в энергию колебаний. Вскоре оставшейся электронной энергии становится уже недостаточно для возбуждения соседней молекулы и она захватывается какой-либо отдельной молекулой, которая либо излучает ее, либо переходит в основное состояние в результате ряда последовательных безизлучательных переходов. Если связь между молекулами достаточно слаба, то такой процесс часто может совершиться прежде, чем вообще произойдет какой-либо перенос энергии. Таким образом, переходы подобного типа гораздо ближе к истинным молекулярным переходам, чем экситон-ный механизм переноса энергии в первом случае. Спектр поглощения рассматриваемых систем может несколько отличаться от спектра изолированных молекул, но обычно спектральные полосы только немного уширяются и не смещаются заметным образом. [c.160]

Там речь шла о том, что любое нарушение, особенно если оно протяженное, вызывает образование в решетке потенциальной ямы, т. е. малой области с потенциальной энергией меньшей, чем в ненарушенной части решетки, причем яма тем глубже, чем нарушение сильнее. Впрочем, среди нарушений большинство обычно составляют такие, которым соответствуют ямы совсем неглубокие. Если в одну нз них попадает электрон, перемещающийся по кристаллу, то его дальнейшая судьба зависит от того, хватит ли тепловой энергии окружающей решетки, чтобы его оттуда высвободить, или же ему предстоит долгая жизнь в яме. Что эта картина близка к действительности, показали опыты, в которых фото-ток при освещении галогеиида серебра оказывался тем меньше, чем больше создавалось нарушений в решетке кристалла (деформации, примесные включения и дефекты, особенно на поверхности)— иными словами, часть электронов оставалась в ямах временно или навсегда и в прохо кдении тока не принимала участия. Не все наруштения равноценны по их влиянию на фототок те, которым соответствуют более глубокие ямы, оказывают на его величину большее влияние. Остается связать эти данные с зависимостью красной границы от степени несовершенства кристалла. [c.15]

Работа ранов в качестве запорной арматуры имеет некоторые особенности. Быстрое открывание проходного отверстия затрудняет регулирование количества протекающей жидкости и может привести к гидравлическому удару в трубопроводах, где протекают жидкости под давлением кроме того, возможна деформация корпуса при трайспортировке нагретых жидкостей, вследствие чего может произойти прикипание пробки для ее поворота потребуются значительные усилия. В то же время краны обладают определенными преимуществами они дают возможность пропускать жидкости, содержащие взвеси и кристаллы, выполнять внутреннюю антикоррозионную защиту и создают небольшое гидравлическое сопротивление. [c.66]

Прочность металлов в среднем на два порядка меньше теоретической прочности бездефектного кристалла сТтеор (сгтеор 0,1 Е). Такое различие обусловлено тем, что термодинамически вероятно наличие в металле достаточно высокой плотности дефектов кристаллического строения еще до деформации. Пластичность - как свойство подвергаться остаточному формоизменению - реализуется при деформации путем скольжения (трансляционного и зернограничного) и двойникования структурных элементов. Причем процесс скольжения не является результатом одновременного смещения атомов соседей. Процесс скольжения осуществляется путем последовательного смещения отдельных групп атомов в областях с искаженной решеткой. Нарушение кристаллической ре-ше йси означает, что их атомы выведены из положения минимума потенциальной энергии. Поэтому для их смещения требуется меньше энергии и напряжения. Наиболее распространенными дефектами кристаллической решетки являются линейные дефекты - дислокации (винтовые и краевые). Под действием приложенных напряжений про- [c.77]

Источниками дислокаций (до деформации) являются сегрегация примесей напряжение и дислокационные центры кристаллизации срастание раз.тично ориентированных зерен и субзерен межзеренное общение и др. В отоженном металле число дислокаций достигает Ю см . Пластическая деформация способствует увеличению плотности дислокаций на 5-6 порядков, движению дислокаций и их групп, включая границы зерен. В результате они приобретают сложную форму, увеличивается их длина, общая энергия и сопротивление скольжению. Выход дислокации на поверхность кристалла приводит к сдвигу на одно межатомное расстояние. Следовательно, суммарный сдвиг при начальной плотности дислокаций N0 = Ю5/см2 составит = Ю - Ю - 10- = 10- что соот- [c.78]

Работы в области влияния на силы прилипания электростатической составляющей, контактной деформации (что важно для вторичного зародышеобразования системы кристалл—кристалл) продолжаются Б. В. Дерягиным, В. М. Муллером, Ю. П. Торопо-вым, И. Н. Алейниковой [91—94]. Установлен и тот факт [91, что прижим в случае упругого контакта (несущая среда — газ), увеличивая силы прилипания за счет электростатической компоненты, приводит к реализации условий, при которых в подавляющем большинстве случаев можно пренебречь молекулярной составляющей силы прилипания. [c.108]

Предпосылкой при рассмотрении роста кристаллов, таким образом, является отсутствие деформаций в кристалле, построение его из правильно расположенных частиц, отсутствие примесей и близость его к состоянию равновесия с маточной фазой. Между частицами действуют различные силы. Лакманн [44] отмечает среди важнейших из них следующие 1) электростатические силы, действующие между нонами противоположного заряда, которые следует учитывать при рассмотрении ионных кристаллов 2) силы Ван-дер-Ваальса, которые хотя и существенно слабее электроста- [c.264]

В молекулах воды, находящихся в свободном (и невозбужденном) состоянии расстояние между ядрами атомов водорода и кислорода равно 0,9568 А и угол между направлениями связей составляет 105°03, отсюда расстояние между ядрами атомов водорода равно 1,54 А. В других состояниях воды эти параметры ее молекул под влиянием взаимодействия их с соседними молекулами или ионами могут в небольшой степени изменяться. Так, в кристаллах льда указанный угол между направлениями связей приближается к тетраэдрическому углу 109°28, а расстояние между ядрами атомов водорода и кислорода увеличивается до 0,99 А. В других состояниях воды происходят те или другие деформации молекул, в особенности под действием элек- / ] У-V трического поля, создаваемого [c.80]

Цеолитные i лтализаторы значительно более устойчивы к нагреву и обработке водяным паром. Их структура не деформируется даже при нагреве до 1100 °С. Считается, что повышенная стабильность обусловлена геометрической структурой кристаллической решетки цеолита. Влияют на нее также природа обменивающегося катиона, степень обмена, соотношение оксидов кремния и алюминия. Последнее подтверждает рис. 5.5. Природа обменивающегося катиона оказывает сильное влияние на стабильность цеолитов. Температура, при которой разрушается кристаллическая структура, возрастает с увеличением размера катиона в ряду щелочных металлов, что обусловлено способностью различных катионов заполнять пустоты в кристалле после дегидратации. Трехвалентные катионы образуют наиболее стабильные цеолиты. В промышленных катализаторах содержание натрия поддерживают на минимально возможном уровне для предотвращения деформации структуры цеолита при эксплуатации в реакторе. [c.107]

ГЧ УЛьпые кристаллы. Кристаллы, состоящие из соверщенно оди-нaк JBыx элементарных ячеек, называются идеальными. Образующиеся в реальных условиях кристаллы могут несколько отличаться от кристаллов идеальных. Реальные кристаллы построены из некоторого числа блоков правильного кристаллического строения, расположенных приблизительно параллельно друг другу, ио все же несколько дезориентированных. Это явление называется мозаичностью структуры кристаллов, которая ведет к возникновению дислокаций, т. е. линейных, а также поверхностных и объемных дефектов структуры, образующихся 1з процессе роста кристаллов или же при пластической деформации. Помимо дислокаций в реальных кристаллах образуются также участки неупорядоченности, локализованные обычно около отдельных узлов решетки, — так называемые плоские дефекты. [c.72]

Характерным механическим свойством металлов является их плис 1 ичлость (см. Г.1. VII, 3). Снособность металлов к пластической деформации обусловлена особенностью их кристаллической структуры, связанной с Ещлнчием свободно перемещающихся между узлами решетки электронов. Сментение заполненных ионами плоскостей в металлическом кристалле не приводит к его разрушению, если только расстояния между плоскостями изменяются в пределах, допускающих осуществление металлической связи. [c.217]

Рекристаллизация твердых тел как с изменением химического состава кристаллов, так и с сохранением его заключается в образовании одних зерен тела за счет других и протекает особенно интенсивно в пластически деформированных телах (например, катализаторы, получаемые смешением Компонентов с введением связующих добавок). Внешне рекристаллизация проявляется в изменении размеров и количества кристаллов. Движущей силой этого процесса считают уменьшение термодинамического потенциала катализатора в результате снижения суммарной поверхности границ кежду зернами или снятие искажений и напряжений в кристаллической решетке [5, 6]. Кинетика рекристаллизации характеризуется скоростью зарождения центров и линейной скоростью роста новых кристаллов. Значения этих величин зависят в первую очередь от чистоты твердого тела, степени его деформации и размера зерен [7—14]. Установлено, что чистые вещества рекристаллизуются особенно интейсивно. Малые количества примесей (иногда < 0,01 %) могут уменьшать скорость рекристаллизации на несколько порядков [5, 7—10]. Влияние температуры на скорость зарождения и роста кристаллов при определенной степени деформации катализатора приближенно выражается уравнением Аррениуса. [c.59]