Типы дефектов

Природа отклонений от стехиометрии в бинарных соединениях переменного состава состоит в том, что при любых температурах, отличных от абсолютного нуля, в реальном кристалле существуют дефекты структуры, С повышением температуры концентрация этих дефектов возрастает в силу увеличения энтропии системы (рост степени беспорядка). Наиболее упорядоченной структурой должен обладать идеальный кристалл, в котором каждый атом занимает предназначенный ему узел в подрешетке. При этом все узлы заняты, а все междоузлия свободны. Такая структура обладает полным порядком (энтропия равна нулю) и может быть реализована только при абсолютном нуле. При повышении температуры нарушения идеальной структуры возможны за счет возникновения незанятых узлов в кристаллической решетке, появления атомов в междоузлиях или существования в узлах решетки чужеродных атомов. Эти типы дефектов в кристалле являются простейшими. В реальных случаях возможно появление комбинаций этих дефектов. Возникновение таких дефектов в реальных кристаллах приводит к образованию ограниченных твердых растворов и появлению области гомогенности. Основные тины дефектов представлены на рис. 12. Рис. 12, а представляет схему идеальной кристаллической структуры бинарного соединения АВ. Рис. 12, б, б отражает существование незанятых узлов в подрешетках компонентов А и В. Такие незанятые узлы называются вакансиями или дефектами Шоттки. Это соответст- [c.57]

Если предположить, что первый этап, так называемая объемная диффузия, не является определяющим, можно сосредоточить внимание на остальных двух этапах. Если на поверхности уже имеется ступень, процесс роста поверхности хорошо описывается методом, предложенным впервые в [51]. Этот метод, однако, не дает достаточно удовлетворительного ответа на вопрос о природе возникновения первичной ступени на поверхности. Эта трудность была преодолена в 1949 г. Франком, который высказал предположение, что источником ступеней при росте плоскостей кристалла являются дислокации. Дислокация представляет собой оц-ределенный тип дефекта в строении кристаллической решетки. В точке дефекта энергетический барьер значительно меньше, поэтому захват частиц и, следовательно, возникновение новой плоскости облегчаются. Дислокация, которая возникает в некоторой [c.266]

Уравнение (УП1.49) используют для определения на опыте энергии образования дефектов Е, если известно, что преобладающую роль играет какой-либо один тип дефектов. Приращение общей энергии кристалла, связанное с разупорядочением решетки, Ь.и = = 2л . г, менее чувствительно к дефектам кристалла, чем изменение теплоемкости. Если опять ограничиться дефектами одного вида, то приращение теплоемкости, обусловленное появлением дефектов решетки, [c.277]

Для облегчения замены труб в камере радиации змеевики уложены на трубные решетки открытого типа. Дефект- [c.13]

Рис. 101. Типы дефектов тонкой структуры.

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]

Опыт работы с данными внутритрубной дефектоскопии, содержащимися в отчетах одной из фирм-исполнителей, показывает, что предложенная этой фирмой классификация не в полной мере отражает природу образования дефектов. Кроме того, из-за зашумленности исходных данных возникают трудности при оценке результатов обработки. Поэтому необходимо определить четкие критерии оценки типов дефектов и их отличительные признаки с учетом природы образования. [c.98]

Учитывая важность правильной идентификации дефектов, не имеющих явно выраженных признаков своего типа, необходимо использовать дополнительные признаки, наличие которых уменьшало бы до минимума вероятность ошибочного определения типа дефектов. Такие признаки особенно важны, так как большая часть вырезанных участков металла характеризуется металлургическими дефектами, то есть трубы, из которых эти участки были вырезаны, вполне пригодны к эксплуатации в случае периодического обследования. [c.99]

Появление неоднородности размеров экструдата в поперечном направлении может быть обусловлено плохой конструкцией головки, а также присуще головкам определенных типов. Можно назвать несколько причин появления неоднородности размеров, показанных на рис. 13.2, б неудачная конструкция какой-либо из трех зон головки (рис. 13.2, б, 1—4), неудовлетворительное регулирование температур стенок головки (рис. 13.2, б, 1, 2, 4)-, деформация стенок головки под действием давления (рис. 13.2, в, 2) и, наконец, наличие препятствий потоку в каналах головки, используемых для крепления дорна (рис. 13.2, б, 5). В принципе все типы дефектов, возникающих в поперечном направлении, можно устранить, используя подходящую конструкцию головки, разработанную на основании уравнений математической модели головки. В этой главе обсуждаются способы построения таких математических моделей и ограничения, возникающие при их использовании для [c.463]

Часто встречаются твердые растворы, в которых замещается сразу несколько различных ионов. Замещающий атом более высокой валентности в кристаллах с ковалентной связью (например, атом азота в кристалле алмаза) сохраняет одну ненасыщенную связь. В результате этого в кристалл может внедриться атом какого-либо другого вещества, который будет компенсировать эту валентность. Следовательно, один тип дефектов может повлечь за собой появление других. [c.171]

В кристаллической решетке металла могут быть различные типы дефектов. Собственное нарушение порядка расположения атомов в кристаллической решетке определяют точечные дефекты. Бывают дефекты, вызванные присутствием чужеродных атомов, которые могут находиться в регулярных узлах и между узлов кристаллической решетки. Другой тип дефектов связан с тем, что отдельные атомы кристаллической решетки металла могут находиться в иных возбужденных состояниях, чем основная масса атомов. Такие дефекты называются электронными. [c.324]

Если же основным типом дефектов являются анионные вакансии, то ионы кислорода движутся к поверхности раздела оксидной и металлической фаз по этим вакансиям. Окисление происходит на границе раздела фаз, а оксидная пленка растет в сторону металла и расслаивается из-за увеличения количества атомов элементов в единице объема (рис, 11,6, 6). [c.327]

Дефекты по Френкелю — не единственный тип дефектов в ионных кристаллах. В. Шоттки (1935), показал, что в реальном кристалле могут отсутствовать межузельные ионы и в то же время часть узлов решетки оказывается незанятой. Так как в целом должен соблюдаться баланс электрических зарядов, то каждой катионной вакансии соответствует анионная вакансия. Комбинацию катионной и анионной вакансии в ионном кристалле называют дефектом по Шоттки. Процесс протекания тока в таком кристалле можно рассматривать как последовательное осуществление перехода ионов кристаллической решетки в соседнюю вакансию. Подвижности катионных и анионных вакансий в общем случае различны, что и определяет преимущественную катионную или анионную проводимость. Типичный пример соединений с дефектами по Шоттки — галогениды щелочных металлов. [c.96]

Реальные дефекты отличаются от рассмотренных выше моделей неправильностью формы, шероховатостью поверхности, они могут быть заполнены окислами и другими веществами, в результате чего отражение будет неполным. Дефекты разделяют на объемные и плоскостные. Объемные (поры, шлаки, см. кн. 1) дают равновероятное рассеяние падающей волны по всем направлениям. Плоскостные (трещины, расслоения, непровары) дают рассеяние определенной направленности. Ориентация плоскости этих дефектов определяется технологическим процессом. Существуют промежуточные типы дефектов, например паукообразные трещины, некоторые непровары. [c.122]

Объемные дефекты — это скопления вакансий, образующиеся пустоты, поры и каналы внутри кристалла частицы, внедрившиеся в кристалл при его образовании (частицы растворителя,, пузырьки газа) зародыши новой кристаллической фазы, воЗ никающие при неравновесных условиях существования кристалла. Эти типы дефектов изучаются также в коллоидной химии. [c.178]

В ионных кристаллах, в которых должна соблюдаться электронейтральность, образование дефектов связано с перераспределением зарядов. Так, появление вакансии катиона сопровождается возникновением вакансии аниона (рис. 1.83а), такой тип дефекта в ионном кристалле называ,ется дефектом по Шоттки. Внедрение иона в междоузлие сопровождается появлением иа его прежнем месте вакансии, которую можно рассматри- [c.162]

Картина усложняется при переходе от металлического кристалла к ионному. Здесь должна соблюдаться электронейтральность, поэтому образование дефектов связано с перераспределением зарядов. Так, появление вакансии катиона сопровождается возникновением вакансии аниона (рис. 145, а) такой тип дефекта в ионном кристалле называется дефектом Шоттки. Внедрение иона в междоузлие сопровождается появлением на его прежнем месте вакансии, которую можно рассматривать как центр заряда противоположного знака (рис. 145, б) здесь мы имеем дефект Френкеля. Указанные названия даны в честь [c.262]

Внедрение примесных ионов одновременно в катионную и анионную подрешетку структуры 3S в наибольшей степени способствует образованию различных типов дефектов, что, очевидно, может служить предпосылкой для разработки и рекомендации составов комплексных добавок. [c.239]

Дефекты этого типа наблюдаются, например, в решетке хлорида натрия — некоторые узлы, отвечающие катионам и анионам, остаются пустыми. Анионы вообще редко смещаются в междоузлия, так как они, как правило, крупнее катионов. Для катионов возможны оба типа дефектов. [c.278]

Дефекты (при не слишком низких температурах) проявляют подвижность — они могут перемещаться по кристаллу, причем это движение соответствует и некоторой энергии активации, оно связано с преодолением энергетического барьера. Возможно и взаимодействие дефектов (отталкивание катионов друг от друга и притяжение их к анионным вакансиям и т. п.). Вследствие этих особенностей дефектов они, вообще говоря, могут появляться и исчезать, так что в условиях равновесия каждому типу дефектов можно приписать некоторую среднюю продолжительность жизни . Дефекты служат также местами захвата электронов или дырок катионная вакансия, например, — ловушка для электронов. [c.279]

Рассмотрим сначала наиболее простой вид дефектов — вакансии. Этот тип дефектов решетки характерен для кристаллов, построенных из частиц примерно одинаковых размеров. Число размещений Ый вакансий по N нормальным узлам решетки N [c.272]

Перечислите, известные вам типы дефектов решеток реальных кристаллов. Запишите сумму по состояниям для кристалла с 0-мерными дефектами. [c.303]

Возникновение области гомогенности па базе химического соединения связано с образованием твердых растворов по одному из рассмотренных трех типов (см. гл. IX, 87). Возможно замещение атомов одного из компонентов соединения в его подрешетке атомами другого. Может возникнуть и твердый раствор внедрения в результате встраивания избыточных атомов одного из компонентов в междоузлия кристаллической решетки при благоприятном соотношении размерных факторов. Кроме того, для промежуточных фаз характерно образование твердых растворов вычитания с возникновением недоукомплектованной подрешетки на базе одного из компонентов. Во всех этих случаях в решетке возникают так называемые точечные дефекты чужеродный атом в узле подрешетки одного из компонентов (твердый раствор замещения), атом в междоузлии (твердый раствор внедрения) или вакансия в узле подрешетки (твердый раствор вычитания). Эти типы дефектов могут встречаться как порознь, так и в комбинации друг с другом. Например, при перемещении атома из узла в междоузлие (дефект по Френкелю) одновременно возникают и вакансия в узле кристаллической решетки и атом в междоузлии, что равносильно одновременному сосуществованию твердых растворов вычитания и внедрения. Реальный кристалл всегда содержит термодинамически равновесное количество дефектов, концентрация которых однозначно определяется внешними параметрами равновесия — температурой и давлением. [c.354]

Несомненно, каждый реальный кристалл обладает всеми перечисленными дефектами и его свойства в связи с этим должны существенно отличаться от свойств идеализированных кристаллов, модели которых были рассмотрены выше. Дефекты структуры действительно оказывают сильное влияние на многие свойства твердых тел. К ним относятся прочность, электропроводность, механические и электромагнитные потери, каталитические свойства и др. Эти свойства получили название структурно чувствительных. Для описания таких свойств рассмотренные выше модели являются малоподходящими. Однако часто оказывается, что ответственным за какое-либо определенное свойство реального кристалла является один тип дефектов. Это может быть обусловлено тем, что какой-либо дефект присутствует в гораздо большей концентрации, чем прочие, либо же тем, что на данное свойство прочие дефекты влияют в значительно меньшей степени. В таких случаях конкретное структурно чувствительное свойство можно достаточно удовлетворительно объяснить усовершенствованной моделью, включающей модель рассматриваемого дефекта (точечного или протяженного). [c.69]

Вообще говоря, встречаются оба типа дефектов, но, поскольку и о и да практически порядка 1 эВ, то те дефекты, образованию которых соответствует меньшая энергия активации, будут встречаться чаще, и в каждом отдельном случае мы будем иметь дело с одним преобладающим типом дефектов. [c.281]

Основной тип дефектов — точечные, дефекты. Существуют два механизма образования таких дефектов. По одному механизму при образовании кристалла в его объеме могут остаться незанятыми отдельные узлы кристаллической решетки, т. е. возникнут вакансии. Вакансии [c.87]

Анализ различных типов дефектов и всего многообразия соответствующих им расчетных схем, показал, что получить приемлемо точную оценку НДС в зоне дефектов различных [c.60]

Какого типа дефект (катионный или анионный) возникнет ири введении в кристалл Ag l следовых количеств d b (При ответе учтите различие зарядов ионов Ag и d +. ) [c.107]

При осуществлении АЭД сепараторов УКПГ Оренбургского газопромыслового управления (ОГУ) гидроиспытаниям подвергали аппараты, в материале которых при проведении плановых осмотров и УЗД обнаруживались несплошности. Ниже приведены параметры аппаратов, типы дефектов и режимы испытаний, проведенных ВНИИнефтемашем совместно с ПО Оренбурггаздобыча (ОГД) [c.189]

Несмотря на различие размеров сосудов, типа дефектов и исходной прочности материала, характер зависимостей разрушающего давления Ртах от длины дефекта / один и тот же (рис.5.23). С увеличением длины дефекта разрушающее давление сосудов снижается, но не беспредельно. Начиная с некоторого значения I = /. дальнейшее увеличение длины дефекта не влияет на Ртах. В условиях опыта величина I примерно равна диаметру сосуда Дн-Разрушающее давление Р при I > /, зависит лишь от глубины дефекта (рис.5.24). Независимо от типа дефекта для сосудов из стали 10 (рис.5.24,а) отмечается пропорциональная зависимость Р (Ь). Для стали 16ГС в этих зависимостях наблюдается перелом, свидетельствующий о том, что, несмотря на ослабление сечения шва, сварной стык оказывается равнопрочным с основным металлом. Это [c.318]

При окислении металлов большое значение играет процесс диффузии реагентов. В начальный момент реакции на поверхности металла образуется слой его окисленной формы. Если дефектов в кристаллической решетке оксида металла мало, то реакция протекает очень медленно (например, алюминий, покрытый плотной и малодефектной пленкой АЬОз). Если же в кристаллической решетке оксида преобладает тот или иной тип дефекта (например, вакансии по металлу — катионные вакансии, вакансии по кислороду — анионные вакансии и др.), то характер поведения образца металла при окислении будет отличаться. Если преимущественным типом дефектов является наличие катионных вакансий, то для дальнейшего осуществления процесса окисления должна происходить диффузия ионов металла из металлической кристаллической решетки к поверхности окисленной фазы (рис. 11.6, а). При этом молекулярный кислород [c.326]

Широкий спектр явлений контраста в зависимости от типа дефекта. В значительной мере зависит от ориентировки кристаллической решетки, направления первичного пучка электронов иоттол-щины кристалла [c.158]

Характерным примером вакансий по анионам могут быть многие соединения типа МпОг. Отклонение от стехиометрии обычно связывается с наличием кислородных вакансий. Например, у 2г0г максимальное отклонение от стехиометрии соответствует температуре 1900°С, ири этом состав приближается к /.гОи , а при температуре 1000°С — кгОг д (й = 0,1). В обоих случаях легко установить тип дефектов, изучая завнснмость электрической 1троводимостп от давления кислорода. Так, ирн 1000 °С электрическая проводимость вызывается преимущественно электронами или дырками. [c.97]

НИИ состава для структурно родственных серий соединений. В качестве первого этапа решения структурных задач можно рассматривать определение параметров элементарных ячеек, т.е. индицирование рентгенограмм. Во многих случаях этого достаточно (в совокупности с данными о плотности и валовом химическом составе или границах области гомогенности) для решения вопроса о стехиометрическом составе соединени5 . Определение стехиометрического состава соединения, т.е. состава, отвечающего бездефектной структуре или учитывающего доминирующие типы дефектов, принципиально невозможно без сведений о размерах и симметрии элементарной ячейки. Конечно, более надежные данные могут быть получены при полном определении структуры. [c.5]

Еще одна задача, решаемая методом порошковой рентгенографии, - определение размеров областей кристалла с ненарушенной периодичностью, т.е. областей когерентного рассеяния (ОКР), которые иногда называются кристаллитами. Для некоторых образцов размеры ОКР совпадают с размерами частиц. Методически близки к решению этой задачи вопросы определени5 некоторых типов дефектов. Для решения этого комплекса проблем необходим тщательный анализ профиля дифракционных линий. [c.5]

Исследование природы парамагнитных центров (ПМЦ) в Y-облученных образцах методом электронного парамагнитного резонанса позволило установить присутствие двух типов дефектов в кристаллических решетках твердых растворов 3S электроны и дырки, локализованные вблизи примесных атомов, и электроны и дырки, захваченные катионными и анионными вакансиями, а также другими дефектами, присутствовавшими в кристаллах до облуче- [c.235]

Например, в кристаллах щелочных галогенидов более дефектна обычно анионная подрешетка. Основной тип дефектов — вакансии, так как размеры катионов и анионов в этом случае близки. Галоген из решетки удаляется в виде нейтральных молекул, а остающиеся электроны захпатываются катионами, расположенными вблизи анионных вакансий. При этом в щелочных галоге-нидах возникают F-центры или центры окраски. С химической точки зрения F-центр является как бы атомом металла, внедренным в решетку галогенида вблизи анионной вакансии. Однако избыточный электрон принадлежит не одному определенному катиону, а всем катионам, окружающим анионную вакансию. Дефектность решетки и ее нестехиометричность связаны между собой, но не тождественны. Кристаллы Na l или КС1 содержат сравнительно большое количество вакансий в обоих подрешетках, но отклонения от стериохимии очень невелики. В оксиде титана TiO эти величины примерно одинаковы. [c.279]

На первом этапе на основе методик по техническому диагностированию необходимо выбрать перечень используемых методов неразрушающего контроля, который должен быть уточнен по результатам анализа эксплуатационных нагрузок и выявленным параметрам технического состояния, определяющим основной повреждающий фактор. Кроме того, для каждого метода необходимо оценить затраты и выявляемость различных типов дефектов (по справочникам или экспертно) и провести оптимизацию с точки зрения максимальной выявляемосги дефектов и минимальных затрат по методике описанной в третьей главе. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология