Кристаллы дефектные

Определение типа и концентрации дефектов кристаллической решетки, выходящих на поверхность кристаллов, производится главным образом методом электронной микроскопии. Для выявления дефектов применяется химическое или ионное травление свежих сколов кристаллов, позволяющее охарактеризовать своеобразные структуры минералов, однако интерпретация полученных результатов чрезвычайно затруднена из-за неопределенной кристаллографической ориентации граней кристалла. Кроме того, возникают трудности, связанные с получением качественных реплик с поверхности пористых образцов. Несомненно, что исследование минералов при использовании просвечивающих электронных микроскопов позволило бы получить больший объем информации о дефектности структуры минералов, если бы было возможно без особых затруднений приготавливать для анализа образцы требуемой толщины. Рельеф поверхности скола не дает прямой информации о направлении и величине вектора Бюргерса наблюдаемых дислокаций, что затрудняет идентификацию отдельных видов этих дефектов, однако электронно-микроскопическая картина поверхно- [c.236]

Для реальных кристаллов дефектность структуры обычно намного превосходит вычисленную теоретически. При этом речь идет не о биографических неравновесных дефектах, а о тепловом равновесии в реальной решетке. Поэтому константы равновесия (Vn.4) — (Vn.6) сохраняются в прежнем виде, но необходимо объяснить неожиданно низкие энергии образования дефектов в реальных кристаллах. < [c.115]

Реальные и идеальные кристаллы. Дефектные структуры [c.42]

Возвращение цепи в кристалл при образовании складки может происходить по-разному. Так, поверхность складывания может иметь регулярное строение, если цепь после выхода из кристалла возвращается в него на строго определенном расстоянии от места выхода (рис. 3.8, а). Но даже в этом случае поверхность кристалла дефектна из-за напряжений, действующих в местах изгиба цепи. Поверхность складывания оказывается совершенно неупорядоченной, если цепь, выходящая из пластины, возвращается не рядом [c.87]

Низкая трансляционная подвижность мономерных молекул в кристалле накладывает на процесс твердофазной полимеризации специфические особенности. Из-за малой вероятности рекомбинации растущих макрорадикалов в твердой фазе полимеризации в кристалле протекает практически без обрыва. Однако процесс лимитирует явление застывания и оживания полимерных цепей. В изотермических условиях рост полимерных цепей постепенно останавливается, но при повышении температуры рост застывших полимерных цепей возобновляется. Это явление, связанное с дефектностью и неоднородностью твердого тела, оказалось типичным для всех исследованных твердых мономеров как с ионной, так и радикальной природой растущего активного центра. [c.214]

РЕАЛЬНЫЕ И ИДЕАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ ДЕФЕКТНЫЕ СТРУКТУРЫ [c.184]

Промышленные углеграфитовые материалы состоят из нерегулярно агрегированных дефектных кристаллитов. Сами кристаллы могут содержать набор ар -(преимущественно), зр - и ар-связей, определяющих их свойства. Исследование и количественная оценка распределения этих связей (особенно зр и зр ) методом спектрометрии комбинационного рассеяния (Ра-ман-спектроскопии) представляют значительный интерес при изучении механизма формирования структуры и свойств. [c.24]

Приведенные данные по свойствам игольчатых и пластинчатых кристаллов свидетельствуют о значительной макро- и микро-дефектности строения, обусловленной высокими скоростями роста кристаллов. Дефектность существенно снижает прочностные свойства монокристаллов, и поэтому они не могут в этом отношении конкурировать с нитевидными монокристаллами, получаемыми из паровой фазы. Вследствие относительно невысокой прочности игольчатые кристаллы, по-видимому, непригодны для упрочнения металлов и пластмасс. [c.211]

При повышении температуры степень дефектности кристаллов увеличивается и возрастает их электрическая проводимость. При плавлении ионных кристаллов количество неупорядоченных ионов (из-за больших размахов их тепловых колебаний, изменения силы взаимодействия между ионами) возрастает по сравнению с твердым состоянием. Поэтому многие ионные расплавы обладают хорошей электрической проводимостью, увеличивающейся при дальнейшем росте температуры [c.465]

Кристаллиты - наименьшие упорядоченные области в массе кристаллизующегося полимера, обладающие протяженностью в несколько сот ангстрем. Их можно рассматривать как единичные дефектные кристаллы. [c.400]

Ограничимся одним классическим примером. Хорошо известно, что монокристалл в буквальном смысле этого понятия — фикция это нечто бесконечное в трех направлениях и лишенное дефектов. Реальный кристалл, помимо того что его размеры всегда ограничены, обязательно содержит дефекты (вакансии, или дырки, атомы или ионы в междоузлиях и т. п.), порожденные тепловым движением. В свою очередь, эти дефекты подвижны — уже в обычном смысле слова, — и тепловое движение в реальных кристаллах с равным успехом можно описывать в терминах движения атомов (молекул, ионов) или же дефектов [18, гл. I]. При любой отличной от абсолютного нуля температуре дефектный кристалл равновесен это доказывается тем, что для исправления его решетки, т. е. ликвидации дырок, к нему необходимо приложить огромное внешнее давление. [c.25]

Известны многие вещества, у которых содержание одного из компонентов не соответствует стехиометрическому составу. В таких кристаллах появляются пустоты, которые в нормальных кристаллах заняты атомами или ионами. Фазы переменного состава этого типа называют твердыми растворами вычитания, а их структуры— дефицитными или дефектными. Возможно, появление их связано с переменной валентностью одного из элементов. [c.172]

Это положение не относится к стеклам, растворам, дефектным кристаллам, но и для них энтропия при О К обычно очень мала . Таким образом, за начало отсчета можно принять 5о=0. [c.76]

Механическому разрушению твердых материалов способствуют дефекты их кристаллической структуры. Существование таких дефектов приводит к неоднородному распределению механических напряжений в кристалле, чем вызывается появление в дефектных местах очень малых трещин. При последующем механическом воздействии по трещинам происходит разрушение кристаллических тел. По мере исчезновения дефектов прочность кристаллов повышается и дальнейшее диспергирование идет при более интенсивных ударах по частицам. [c.14]

Кристаллы полимеров, как правило, характеризуются более высокой концентрацией объемных дефектов по сравнению с кристаллами низкомолекулярных веществ. Это обусловлено, во-первых, неизбежными нарушениями регулярности строения самих макромолекул и, во-вторых, дополнительными стерическими затруднениями, возникающими при упаковке длинных цепей. Поверхность полимерных кристаллов также существенно дефектна. Причины возникновения поверхностных дефектов будут рассмотрены ниже. [c.170]

Дефектность полимерных кристаллов проявляется в расширении температурных интервалов термодинамических переходов и заметно влияет на механические свойства кристаллических полимеров. [c.170]

На рис. VI. 20, а приведена типичная зависимость удельного объема низкомолекулярного вещества от температуры. Видно, что плавление происходит практически в точке, в которой скачком меняется удельный объем. Иначе обстоит дело в случае полимеров, кристаллы которых относительно малы и значительно более дефектны по сравнению с низкомолекулярными. Температуры плавления кристаллических полимеров, как правило, ниже равновесной. Разность может достигать от нескольких градусов до нескольких десятков градусов. Редкое исключение составляют лишь упомянутые выше кристаллы с выпрямленными цепями, которые плавятся вблизи TZ- При кристаллизации полимеров из расплава всегда образуются кристаллы, характеризующиеся достаточно широким распределением по размерам и по дефектности, а следовательно, и по температурам плавления. Поэтому поликристаллические полимерные фазы плавятся в определенном интервале температур, иногда весьма широком (рис. VI. 20, б). Последнее, разумеется, не означает нарушения термодинамического требования скачкообразности перехода. Плавление каждого отдельного кристаллита происходит скачком, а кажущаяся плавность перехода отражает лишь структурную неоднородность кристаллического образца. [c.186]

Дефекты кристаллической решетки — это нарушения периодичности строения кристалла, т. е. нарушение периодичности пространственного расположения атомов в зоне дефекта. Эти дефекты на электронно-микроскопическом изображении видны в результате явления дифракционного контраста. Различная дифракция электронов ка дефектном и недефектном участках кристалла (более сильная или менее сильная) приводит к разной освещенности соответствующих его зон и, как следствие этого, к появлению контраста. Характер контраста зависит не только от природы дефек- [c.156]

Чрезвычайно интересным и перспективным оказалось то, что, несмотря на кратковременность сжатия (10 ...10 с), во многих веществах могут протекать различные процессы полиморфные превращения, химические реакции, изменение дефектности структуры и др. Эти превращения в зависимости от условий опыта и строения вещества могут быть как обратимыми, так и необратимыми. Возникновение ударной волны в среде обусловлено тем, что при больших давлениях скорость звука растет с увеличением сжатия. В результате звуковая волна становится все более крутой, пока не возникнет разрывность состояния вещества перед волной и за ней. Область, где имеет место такая разрывность, называется фронтом ударной волны, который представляет собой узкий слой [для ионных кристаллов и металлов, например, ширина фронта равна около (2...3) X Х10 нм], в котором скачком меняются давление, тем- [c.212]

Изучение твердых растворов, составов реальных фаз промышленных клинкеров, возможности регулирования габитуса и дефектности кристаллов основных клинкерных минералов, обоснованно- [c.7]

В случае разрушения идеальных кристаллов возникшие при измельчении поверхности раскола должны быть плоскими, в случае же реальных кристаллов из-за дефектности их структуры всегда отмечаются значительные отклонения от этого правила. [c.254]

Глубина фронта реакции зависит от плотности кристалла и у идеального кристалла может соответствовать мономолекулярному слою воды, а у дефектных —десяткам слоев. Гидратированные на поверхности кристалла ионы немедленно переходят в раствор. В процессе разрушения поверхностного слоя кристалла может происходить отрыв не только отдельных ионов, но и групп ( блоков ), насчитывающих сотни и тысячи структурных единиц. Гидратация таких блоков в растворе происходит подобно гидратации исходного кристалла. Возможно протекание реакции путем соединения по- [c.310]

Кристаллы характеризуются значительной дефектностью, т. е. отклонениек от правильного трехмерного порядка внутри кристаллов. Дефектность полимерных кристаллов может быть обусловлена как дефектами, характерными для низкомолекулярных соединений (например, включение посторонни.х атомов, искажения, вызванные тепловым движением, и др.), как и дефектами. специфичными для полимеров и обусловленными нарушением регулярности макромолекул. Следствием высокой дефектности полимерных кристаллов является снижеинс температуры плавления по сравнению с теоретически предсказуемой. [c.57]

Наличие дефектов в квантовом кристалле может дать некоторое пояснение физической природы квантовой дилатации (см. 8). Допустим, что в свободном от примесей кристалле дефектность возникает только за счет возбуждения вакансий. Возможность туннелирования превращает вакансию в дефектон, или ватнсион-ную волну с законом дисперсии (10.2). [c.183]

Рассмотрим теперь системы с орторомбической симметрией. Этот тип симметрии не обязательно наблюдается в орторомбн-ческих кристаллах. Дефектный центр, показанный на рис. 7-3, встречается в щелочных галогенидах со структурой типа каменной соли (разд. 8-56). За ось 1 удобно принять направление О—О в ионе 0 (эта ось совпадает с осью (110) в кубических [c.146]

Динамика этих неупорядоченных молекулярных кристаллов также носит своеобразный характер сигналы ЯКР сравнительно быстро исчезают с повышением температуры, одновременно резко укорачивается время спин-решеточной релаксации Тх. По-види-мому, в этих структурах облегчено вращение молекул, а так как кристаллы дефектны, то вращение начинается вблизи дефектов, постепенно распространяясь на весь кристалл. Действительно, при комнатной температуре в ряде исследованных кристаллов имеется реориентационное движение молекул вокруг оси шестого порядка. (Это было показано методом ЯМР в твердом теле [12, 13].) Очевидно, что при более низких температурах, когда движение молекул заторможено, сохраняется распределение по потенциальным мам с определенной вероятностью нахождения в каждой из них. [c.172]

Процесс образования дефектов кристаллической решетки, конечно, эндотермический, но, как и всякое разупорядочение, сопровождается возрастанием энтропии. Поэтому в согласии с AG = Д/У — TAS при любог температуре, отличной от абсолютного пуля, в реальном кристалл должны существовать дефектные позиции пли вакансии. В области гомогенности свойства соединений переменного состава (энтальпия и энергия Гиббса образования, энтропия, электрическая проводимость и пр.) изменяются непрерывно. Например, для нитрида циркония энтальпия и энергия Гиббса образования имеют следующие значения (кДж/моль) [c.261]

Предпринимались попытки изучения реакций хлоридов Т1 (IV) с алюминийалкилами с помощью оптической и ИК-спектроскопии. Данные этих исследований свидетельствуют о том, что активные центры полимеризации располагаются на дефектных участках поверхности кристаллов р-Т1С1з, где для полного октаэдрического окружения атомов титана не хватает трех атомов хлора [57]. Благодаря близости размеров пустоты на поверхности кристалла p-Ti lз могут быть легко заполнены молекулами КгАЮ , после чего возможна адсорбция (или комплексование) этого соединения [58]. [c.217]

Встречаются вещества, кристаллы которых дефектны главным образом относительно ионов одного вида. Перенос электричества в таких проводниках осуществляется практически только ионами этого вида. Такая проводимость иои-ных кристаллов называется униполярной. Например, в кристаллах Agi, AgjS электричество переносится катионами, в Ba la, Pb lj — анионами. [c.465]

Гидратированность поверхности глинистых частиц (см. 5 гл. II) зависит от раскрытости гидроксидных поверхностей октаэдрических слоев, дефектности кристаллической структуры минералов, емкости и состава обменных катионов. Раскрытость гнд-роксидных поверхностей, несовершенство кристаллов н емкость обменного комплекса максимальны у монтмориллонитов. Это обеспечивает высокую агрегативную и кинетическую устойчивости водных суспензий бентонитов (7—10 % суспензии некоторых бентонитов без видимых изменений свойств могут храниться многие годы). [c.70]

Аморфная фаза располагается у поверхностей ламелей в виде свободных петель и проходных молекул, соединяющих друг с другом соседние сферолиты. Таким образом, подлежащая рассмотрению структура представляет собой композицию, состоящую из каучукоподобной аморфной фазы и твердых кристаллов, содержащих дефектные участки. Можно ожидать, что деформация такого материала будет сопровождаться, как и в любом другом кристаллическом веществе, изменениями кристаллической решетки. Кроме того, деформация может сопровождаться взаимным проскальзыванием ламелей и, наконец, даже их разрушением, вызванным вытягиванием и выпрямлением цепей. При всех этих изменениях кристаллической фазы основное сопротивление деформации будет оказывать аморфная фаза. [c.64]

Для выявления дефектов структуры, выходящих на поверхность кристаллов, Бойкова А. И. с сотрудниками применила метод селективного химического травления. Плотные спеки твердых растворов 2S травили 1%-ным раствором HNO3 в спирте в течение 40 мин. Со скола травленой поверхности снимали двухступенчатые. целлулоидно-угольные реплики. В результате травления на поверхности кристаллов образовывались ямки размером 0,1 — 0,2 мкм. Дефектность характеризовали двумя параметрами плотностью ямок травления и их ориентацией на поверхности. Плот- [c.157]

Особую группу дефектных кристаллов составляют так называемые нестехиометрические соединения. Так, например, в решетке ЫаС может быть избыточный натрий. В этом случае ион избыточного натрия занимает свое место в решетке, а на месте ионаС1 оказывается электрон (/ -центр). Нестехиометрические кристаллы могут быть получены за счет разницы в скоростях испарения компонентов растворов или в результате растворения одного из компонентов в соединении. [c.276]

У кристаллов такими местами являются узлы правильной кристаллической решетки, образующей дальний порядок. Тепловое движение выражается в хаотических колебаниях частичек (молекул, атомов или ионов) около узлов решетки — положений равновесия. Некоторая небольшая доля частичек срывается время от времени со своих узлов, образуя дырки — тепловые дефекты или, наоборот, местные уплотнения в виде отдельных атомов в междуузлиях. Такая тепловая дефектность кристалла усиливается с повышением температуры до точки плавления, прн которой энергия теплового движения оказывается достаточной, чтобы разрушить кристаллическую решетку, т. е. нару шить дальний порядок, сорвав частички с их положений равновесия Эти тепловые дефекты, как и дефекты различного размера, не зави сящие от температуры и усиливающиеся под действием напряжений приводящих к разрыву, не мешают образованию правильной коли [c.174]

Чем меньше дефектных мест у исходных кристаллов СаСОз, а также чем меньше отклонение системы от равновесия (малые пересыщения), тем меньше возникает зародышей новой фазы в единицу времени. Индукционный период растягивается на значительный интервал времени, тогда как при обратных условиях сильно сокращается. [c.209]

Электронно-микроскопические исследования выявили очень дефектную структуру кристаллов алита в клинкерах и твердых растворах 3S. Блочность кристаллов проявляется в виде ручьевых узоров со средним размером ячеек 200—400 нм, что вызвано пересечением трещинами скола системы винтовых дислокаций, ориентация которых одинакова. Распространение трещины происходит по определенным кристаллографическим плоскостям. Таким образом, зная расстояние между дислокационными линиями, можно определить плотность дислокаций в минерале. Движение сетки дислокаций в процессе излома кристалла и скопления их на границах раздела блоков вызывает образование характерной ячеистой структуры минерала. Другим компонентом дефектной структуры является образование ямок травления в местах выхода дислокаций. Ямки травления на кристаллах исследуемых образцов имеют форму пирамиды, а их размеры увеличиваются пропорционально длительности травления. Этот факт свидетельствует в пользу того, что ямки травления дислокационные, поскольку ямки травления недислокационного происхождения, как правило, имеют форму усеченной пирамиды и исчезают при продолжительном травлении. [c.237]

Внедрение различных ионов, модифицирующих структуру минерала, приводит к образованию дополнительных дефектов, концентрация которых определяется главным образом количеством, химической природой примесных ионов и способом образования твердого раствора. Как установлено, концентрация дислокаций в этом случае достигает 4,Ы0 м . Наибольшее количество дислокаций определено в образцах, содержащих TiOa, МпгОз, SO3, РегОз, СоО, NiO, ВаО, НагО и их комбинации. Наиболее эффективными являются добавки Ti02 и SO3, которые непосредственно деформируют анионную подрешетку структуры, а также железосодержащие добавки, приводящие к образованию значительного количества мелких ямок травления. Концентрация свободных носителей заряда в образцах изменяется в более широком интервале (в 10" раз). К числу наиболее дефектных следует отнести в первую очередь кристаллы, содержащие ионы Na+, Mg +, Mn +, Ва +, Ti"+, d2+. Содержание наведенных парамагнитных центров, локализованных на кислородных, кальциевых и кремниевых вакансиях, изменяется в узком концентрационном интервале (в 10 раз) при высокой их концентрации. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология