Дислокации свойства

Применение смазочных материалов с высокой химической активностью способствует образованию вторичных структур, благоприятствует появлению хемо-механического эффекта, выражающегося в изменении физико-химических свойств и тонкой структуры твердого тела под влиянием химических (электрохимических) реакций, протекающих на его поверхности. В процессе этих реакций образуется дополнительный поток дислокаций. [c.249]

Суш ественным источником неоднозначности и неопределенности кинетики и механизма реакций с участием твердых тел, даже в случае монокристаллов, является фактор неоднородности, т. е. различие свойств атомов и ионов, расположенных на вершинах, ребрах и гранях кристал-пов различия свойств атомов и ионов граней с разными индексами различия, обусловленные дефектами — вакансиями, междоузельными атомами и ионами, дислокациями, ионами с аномальной валентностью, примесными центрами, растворенными в кристаллах или адсорбированными на их поверхности [14]. [c.12]

Дислокации (винтовые) в них мало подвижны даже при повышенных температурах. Поэтому уровень напряжений на стадии легкого скольжения повышенный. Вторая стадия практически отсутствует. Это объясняется свойством ОЦК металлов блокирования дислокациями одной системы скольжения всех остальных. Поликристаллы обычно имеют более высокий предел упругости и модуль упрочнения. В поликристаллах практически не бывает 1 стадии, так как у границ зерен образуются скопления дислокаций и большие деформации возникают только тогда, когда напряжения, создаваемые скоплениями будут релаксированы. [c.41]

Некоторые закономерные отклонения от правильного строения кристалла, возникающие или в процессе образования его, или в результате последующих механических воздействий, или по другим причинам, называют дислокацией кристаллов. Известны различные виды дислокации кристал-лов. На рис. 51 представлен пример дислокации, которая возникает при срастании двух кристаллов, обладающих близкой (но не одинаковой) ориентацией. Характер и концентрация дислокаций, устранение имеющихся или возникновение новых могут сильно влиять на свойства кристаллов и, в частности, на их механическую прочность. [c.144]

Дефекты кристаллической решетки могут сводиться к смещению узловых частнц в междоузлия, при этом отдельные узлы решетки остаются незанятыми (образование так называемых вакансий) и в решетку могут внедряться инородные частицы, располагающиеся либо в узлах, либо в междоузлиях. Дислокации и плоские дефекты у реальных кристаллов весьма существенно влияют на механические свойства твердых материалов. [c.72]

Для объяснения последнего факта потребовалось введение понятия "дислокация". Однако вопрос о целесообразности и предназначении их для конденсированной среды остается открытым. Трудно согласиться с идеей о случайном характере формирования одного из важнейших свойств твердых тел - пластичности при вероятностном распределении дислокаций. Концентрация дефектов в твердых телах настолько велика, что требуется уточнение определению "дальний порядок". Видимо, этот термин справедлив лишь для монокристаллов [11], [c.17]

С другой стороны, количество и распределение дислокаций оказывает существенное влияние не только на механические, но и на физические свойства металлов (удельное электрическое сопротивление, магнитную проницаемость, коэрцитивную силу и другие) [76]. [c.35]

В заключение следует отметить, что изменение температуры окружающей среды и температуры продукта перекачки, как показывают полученные результаты, влияет на структуру и свойства металла труб СГС. В частности, снижение температуры до -40°С уменьшает ударную вязкость в два раза. Повыщенная температура ( 400 С) увеличивает диффузию примесных атомов и ускоряет деформационное старение трубных сталей. При этой температуре в сталях происходит перегруппировка дислокации, уменьшение плотности дислокации и микродефектов, часть вакансий уходит на границы зерен, а часть вакансий и междоузельных атомов поглощается дислокациями. [c.139]

Пластичность металла определяется способностью металла не разрушаясь деформироваться так, что деформации остаются и после окончания действия нагрузки. Пластичность металлов имеет очень большое практическое значение. Благодаря этому свойству металлы поддаются ковке, прокатке, вытягиванию в проволоку (волочению), штамповке. Смещение заполненных атомами металла плоскостей в кристалле в определенных пределах не приводит к разрушению металлической связи. Механизм образования смещений связан с появлением и движением дислокаций. Хрупкими определенное время считались титан, вольфрам, хром, молибден, тантал, висмут, цирконий. Очищенные от примесей эти металлы — высокопластичные материалы, которые можно ковать, прессовать, прокатывать. В табл. 11.3 приведены значения относительного удлинения некоторых металлов, характеризующего их пластичность. [c.324]

Обычно все виды дефектов кристаллической решетки уменьшают прочность металла. Под прочностью понимают свойство материала в определенных условиях воспринимать приложенные нагрузки не разрушаясь. Металлические кристаллы, лишенные дислокаций, обладают весьма высокой прочностью. Такими кристаллами являются выраш иваемые в особых условиях нитевидные кристаллы или усы . Их прочность во много раз превышает прочность обычных образ- [c.325]

Нарушения периодичности структуры проявляются в особенностях картины рассеяния (сателлиты, диффузный фон и др.). Анализ этих особенностей позволяет определить как динамические нарушения, обусловленные тепловым движением частиц кристалла, так и тип и распределение статических дефектов кристаллической структуры (точечные дефекты, дислокации и т. д.). Динамические и статические нарушения структуры влияют на все физические свойства твердых тел, в наибольшей мере сказываясь на транспортных свойствах кристаллов, связанных с переносом электричества, тепла или массы, включая пластичность и прочность. Так, коэффициент диффузии в одном и том же веществе может меняться на 10 порядков. [c.15]

Иногда равновесные дефекты называются тепловыми, а возникшие в результате предыстории кристалла — биографическими. Особое значение для понимания механических свойств кристаллов, их реакционной способности и процессов кристаллизации имеет группа дефектов, объединяемая общим названием — дислокации. [c.276]

Дефекты любого типа в кристалле влияют на его свойства. Точечные дефекты могут повышать и понижать прочность кристалла, влиять на его твердость, окраску, электропроводность, теплопроводность. Наличие дислокаций и их подвижность приводят к изменению пластичности кристаллов, обусловливают напряжения и могут вызвать разрушение кристаллов., Если точечные дефекты позволяют изменять свойства кристалла в нужном направлении и в этом отношении важна их роль в создании материалов с заданными свойствами, то дислокации, и особенно объемные дефекты, часто крайне отрицательно влияют на механические свойства кристаллов. Вместе с тем для проведения многих гетерогенных процессов, например гетерогенного катали- [c.178]

СКИХ деформаций сдвига. Это вызовет при охлаждении кристал- лов образование структурных дефектов — дислокаций, плотность которых только по этой причине может достигнуть весьма больших значений (до 10 м" ). Структурные дефекты, как известно, ухудшают свойства кристаллов, поэтому при выращивании монокристаллов предпринимают различные меры, чтобы поверхность раздела кристалл — расплав имела плоскую форму. Сохранение плоского фронта кристаллизации важно также для равномерного распределения примесей в поперечном сечении монокристалла. Чтобы избежать этих недостатков и создать достаточно однородное распределение температуры в расплаве и кристалле, последний в процессе роста вращают со скоростью до 50 об/мин, а тигель вращают в обратном направлении со скоростью до 30 об/мип. [c.59]

В решении главных задач физико-химической механики дисперсных систем — создании новых материалов с заданными свойствами и развитии методов направленного регулирования свойств дисперсий в технологических процессах центральной является проблема познания взаимосвязи устойчивости коагуляционных структур, закономерностей их формирования с дисперсностью и лиофильностью структурообразующего компонента. Особенно велика роль природы поверхности дисперсной фазы ири получении агрегативно устойчивых суспензий в органических средах, а также ири действии высоких температур, электролитов и других коагулирующих агентов. В таких случаях изменение дисперсности и природы поверхности твердой фазы увеличением или уменьшением числа несовершенств структуры и дислокаций, аморфизацией поверхностного слоя, заменой одних активных центров другими — важнейший фактор, который определяет и регулирует структурно-реологические характеристики пространственных коагуляционных структур и микроструктуры материалов, полученных на их основе. [c.79]

Наличие разнообразных дефектов кристаллического строения приводит к изменению многих свойств твердых тел по сравнению со свойствами идеальных кристаллов. Так, точечные дефекты приводят к изменению электропроводности и цвета кристаллов. Присутствие дислокаций облегчает разрушение твердых тел. Выходы всех дефектов на поверхность твердых тел увеличивают их способность притягивать молекулы газов и жидкостей из окружающей среды, т. е. усиливают процессы адсорбции. [c.168]

Влияние линейных и плоских дефектов на свойства твердых тел. Более сложным видом нарушений структуры кристалла являются линейные дефекты или дислокации. Их возникновение обусловлено нарушением местоположения целой группы частиц, размещенных вдоль какой-либо воображаемой линии в кристалле. Возникновение дислокаций требует большой энергии, поэтому их число мало зависит от температуры кристалла и в обычных кристаллических образцах имеет порядок 10 —10 в 1 см . Как правило, дислокации образуются в процессе выращивания кристалла или при его механической и термической обработке. [c.81]

Наличие дислокаций и плоских дефектов в реальных кристаллах сильно сказывается на механических свойствах твердых тел. Однако это отнюдь не означает, что монокристаллы вещества по прочности всегда будут превосходить его поликристалличе-ские конгломераты. Все будет зависеть от степени взаимодействия дислокаций и плоских дефектов с другими дефектами твердого тела. Так, монокристаллы чистого железа очень пластичны, в то время как стали, имеющие блочную структуру, проявляют прочность в сотни раз большую за счет взаимодействия дислокаций с примесными дефектами. Междоузельные примесные дефекты, как правило, затрудняют движение дислокаций, осложняя механическую обработку металлов. В связи с этим при механической обработке высокопрочных металлов, таких, как титан, молибден, бериллий, вольфрам, обычно проводят их тщательную очистку от примесей азота и кислорода. [c.82]

В заключение отметим, что влияние дислокаций на различные свойства полупроводников, а также определение плотности дислокаций все еще остаются вопросами, требующими глубокого изучения. [c.91]

Винтовые дислокации облегчают рост кристалла, давая возможность атомам садиться на поверхностную ступеньку. Дислокации влияют на раскалывание кристаллов и другие механические свойства. Наличие дислокаций и взаимодействия между ними объясняет наблюдаемое для некоторых кристаллов явление деформационного упрочения, которое состоит в том, что при увеличении приложенного напряжения пластическая деформация возрастает. [c.194]

Внедрение ионов ртути в кристаллическую решетку цинка приводит к возникновению дислокаций в этом металле, в результате чего изменяются его механические свойства, в частности пластичность. [c.97]

Мозаичная, или блочная, кристаллическая структура получается в результате сращивания отдельных кристаллических зерен под некоторым весьма малым углом (доли градуса). В такой мозаичной структуре даже в пределах одного зерна возникает область на границе между блоками, содержащая большое число нарушений кристаллической структуры (дислокации, вакансии). Естественно, при этом снижаются прочностные свойства поли-кристаллических конструкционных материалов. [c.112]

Дефекты могут влиять на магнитные и термодинамические свойства кристаллов. Микротрещины, дислокации, вакансии делают кристаллы менее прочными. По микротрещинам и дислокациям быстро идет диффузия примесей внутрь кристалла. С дефектами этого рода связано изменение прочности, адсорбционных свойств, скопление примесей в некоторых местах, например по дислокациям, где может начаться образование новой фазы как результат кристаллизации примесей. [c.146]

Подобно точечным дефектам, лислокации подзижны. Их подвижность особенно велика в случае металлических кристаллов. Механические свойства металлов сильно зависят от плотности дислокаций (т. е. от их числа в единице объема) и от их способности к перемещению по кристаллу (см. стр. 537, 538). [c.163]

Механические свойства медленно охлажденной углеродистой стали сильно зависят от содеря.ания в ней углерода. Медленно охлажденная сталь состоит из феррита и цемсстита, причем количество цементита пропорционально содержанию углерода. Тпердость цементита намного выше твердости феррита. Поэтому при увеличении содержания углерода в стали ее твердость повышается. Кроме того, частицы цементита затрудняют движение дислокаций в основной фазе — в феррите. По этой причине увеличение количества углерода снижает пластичность стали. [c.685]

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]

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]

Последующее молекулярное описание одноосного деформирования неориентированного частично кристаллического полиэтилена характеризует пластическую деформацию волокон, образующих термопласты со сферолитной структурой. Оно может служить иллюстрацией большого разнообразия механизмов деформирования. При деформациях менее 1 % выявляют анизотропные упругие свойства кристаллов (орторомбического) полиэтилена [57] и аморфного материала [53]. При тех же самых условиях имеют место неупругие деформации СНг-групп и сегментов цепей, которые обусловливают низкотемпературные Р-, у- и б-релаксационные механизмы [10, 56]. При больших деформациях (1—5%) происходит дополнительное изменение сегментов цепи, их относительного положения и конформационные изменения (поворот связей). Подробное исследование поведения цепей в аморфных областях было выполнено Петракконе и др. [53]. В кристаллических областях под действием деформаций такого же порядка возникают дислокации и дислокационные сетки (наблюдаемые в ламеллярных кристаллах в виде муаровых узоров). В зависимости от условий внешнего нагружения и типа дислокаций их движение вызывает пластическую деформацию кристалла путем двойникования, смещения плоскостей или фазового перехода орторомбической ячейки в моноклинную. Обширный обзор деформирования полимерных монокристаллов был дан Зауэром и др. [57] и в книге Вундерлиха [3]. Детальный расчет вклада различных структурных элементов и дефектов в деформирование частично-кристаллических полимеров можно найти во многих статьях, из которых здесь приводятся только некоторые [47—62]. Хотя упомянутые выше эффекты обусловливают нелинейность зависимости напряжение—деформация, первоначально существовавшая надмолекулярная организация все еще сохраняется. Подобная деформация называется однородной. [c.41]

Магнитные свойства, как и все свойства тел, могут быть структурно чувствительными и структурно нечувствительными. Структурная чувствительность - зависимость свойств от структуры тела (величина зерна, его ориентировка, наличие двойников и дефектов упаковки, величина и разо-риентировка блоков, наличие дислокаций и точечных дефектов). В наиболее общей форме структурную чувствительность можно определить как зависимость свойства от дефектов решетки. [c.55]

Дислокации оказывают значительное влияние на прочность и пластические свойства кристаллов. Наличие даже небольшого числа дислокаций в металлах может снижать их прочность по сравнению с теоретической на несколько порядков. Поэтому одним из путей повышения прочности кристаллических веществ является получение кристаллов с почти идеально правильным бездефектным строением. Это направление осуществлено при получении так называемых нитевидных кристаллов, или усов . Прочность их приб-лилоется к наиболее высокой, теоретически возможной и дости- [c.176]

Некоторым недостатком камер-монохроматоров, использующих для монохроматизации отражение от кристалла кварца, является присутствие паразитного излучения с длиной волны, вдвое меньшей длины волны характеристического излучения. Это не вызывает неудобств при рутинном фазовом анализе, но может быть источником неопределенностей при поисках слабо выраженной сверхструктуры. Для устранения этой неоднозначности под руководством Ю.П.Симанова была сконструирована камера-монохроматор [6], в которой для монохроматизации использовалось отражение от плоскости (111) пластически изогнутого при высокой температуре монокристалла германия. Интенсивность линий (222) в германии практически равна нулю, т.е. излучение с А /1 в монохромати-зированном пучке отсутствует. К сожалению, пластические свойства германия очень чувствительны к степени совершенства кристалла (они резко ухудшаются при уменьшении концентрац 1И дислокаций), и камеры такого типа не нашли широкого применения. Монокристаллы кварца гораздо дешевле и доступнее. [c.21]

На механические и физические свойства металлов влияют несовершенства кристаллической структуры вакансии, дислокации, субзерна и блоки, которыми особенно богаты границы между отдельными металлйческими зернами. [c.268]

Влияние дислокаций и других дефектов сказывается не только на росте кристалла и его механических свойствах, но и на электрических свойствах полупроводников, так как вызывают рассеяние носителей заряда. Дефекты решетки сильно влияют на оптические свойства некоторых кристаллов. Например, вакансии в анионной подрешетке галидов щелочных металлов являются центрами притяжения электронов. Когда в места таких вакансий попадают электроны, то возникают так называемые F-центры, вследствие чего бесцветные прозрачные кристаллы (Na l и др.) приобретают синюю или пурпурную окраску из-за поглощения света электронами, захваченными де ктами решетки. [c.146]

Укажем еш,е на то, что дефекты обладают подвижностью. Перемв ш,ение их по решетке требует некоторой энергии активации, значение которой определяется природой дефектов, структурой решетки и направлением движения дефекта. Де кты могут отталкиваться и притягиваться друг к другу. Так, пустые узлы в подрешетках атомов металла и неметалла притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются. Электроны притягиваются к анионной вакансии,, образуя F-центры, и отталкиваются от катионной вакансии. ЭлектрО ны втягиваются в места дислокаций и вакансий валентных решеток германия и кремния. Продукты взаимодействия дефектов обладают новыми свойствами. Точечные дефекты взаимодействуют с дислокациями. Вакансии, собираясь в области дислокаций, образуют микрО каверны атомы в междоузлиях, взаимодействуя друг с другом вбли-ЗН дислокаций, образуют скопления атомов примесей, а затем ячейки новой фазы. [c.147]