Дисклинация

Рис. 2.5. Схема границы зерна с высокой плотностью непрерывно распределенных дисклинаций, создающих высокие упругие напряжения

Рис. 3-23. Тороидальная дисклинация в ламеллярной фазе.

В процессе развивающейся коалесценции происходит взаимодействие дисклинации, что обусловливает разориентацию структуры мезофазы. В результате образуются двумерные мезо- [c.41]

В результате искривления фибрилл, дефектов в решетке и дисклинаций (рис. 9-47) образуются пустоты (в основном удлиненные поры). Их наименьший размер ( 10-30 нм) ориентирован предпочтительно вдоль оси волокна. [c.594]

Так как дисклинация является линейной сингулярностью поля упругих деформаций, то ее определение может быть дано в форме, не использующей понятие произвольной поверхности 5, т. е. аналогично определению дислокации (15.28). Действительно, введем непрерывную и дифференцируемую функцию ю (г) (поворот элемента среды в точке г в результате упругой деформации тела). Тогда дисклинацией мы будем называть особую линию 0, обладающую следующим свойством при обходе по любому замкнутому контуру Ь, охватывающему линию 55, вектор упругого поворота получает определенное конечное приращение й. Это свойство записывается в виде [c.255]

Рис. 2.21. Схематичное представление наноструктурного материала со средним размером зерен около 100 нм (треугольники разного размера и ориентации обозначают дисклинации различной мощности и знака), где вблизи неравновесных границ зерен формируются упруго-искаженные области (а) зернограничных дефектов и искажения кристаллической рещегки в наноструктурном материале с размером зерен 10-20мкм (6)

Рассмотренный подход позволяет сделать некоторые численные оценки вклада дислокаций и дисклинаций, а также дефектов в целом в величины среднеквадратичной упругой деформации, избыточной энергии границ зерен и увеличения объема в наноструктурных материалах, полученных методом ИПД. Данное положение справедливо в случае полностью произвольного распределения дислокаций в образце. Тем не менее проведенный A.A. Назаровым анализ [150] показывает, что интенсивная деформация приводит обычно к распределению дефектов, имеющему корреляционное расстояние, равное размеру зерен d, и для массивов произвольных зернограничных дислокаций можно использо- [c.106]

Помимо дислокаций важным дефектом наноструктурного состояния являются дисклинации. Хорошо известно, что дисклинации могут формироваться в зернограничных стыках и их образование связано с эволюцией структуры при больших деформациях [11, 214, 215]. Мощность дисклинаций зависит от взаимных ориентаций зерна и плоскости границы зерна [11, 215]. В работе [210 предложена модель массивов произвольных дисклинаций и произведена оценка их вклада в величины внутренней упругой деформации, энергии границ зерен и увеличения объема наноструктурных материалов, полученных методами ИПД. [c.107]

Следуя работам [150, 208-210], рассмотрим некоторые из таких результатов. Проблемой, однако, при проведении подобных оценок является отсутствие надежных количественных данных о плотностях дислокаций, дисклинаций, вакансий в наноструктурных ИПД материалах (см. 1.2), их характеристиках. Вместе с тем в качестве первого приближения здесь могут использоваться имеющиеся экспериментальные данные, в том числе из публикаций по большим пластическим деформациям. [c.110]

Очевидно, избыточная энергия и увеличение объема наноструктурных материалов могут быть связаны с другими дефектами, не производящими дальнодействующих напряжений. Это прежде всего неравновесные вакансии, поры, микротрещины и свободные объемы, связанные с границами зерен. Например, концентрация неравновесных вакансий порядка 3 х 10 наблюдалась в Си на стадии V деформационного упрочнения [217]. Тем не менее скорость релаксации неравновесных вакансий очень высока и наиболее вероятно, что вклад вакансий во время дилатометрических исследований не удается зафиксировать [143]. К сожалению, в литературе отсутствуют данные о влиянии пор и микротрещин, однако можно предположить, что их роль незначительна в материалах, деформированных под высоким давлением. Следовательно, есть все основания полагать, что избыточная энергия границ зерен и изменение объема в наноструктурных материалах, полученных методами ИПД, в основном обусловлена наличием высоких внутренних напряжений неупорядоченных ансамблей дислокаций и дисклинаций. [c.112]

Заметим, что Фредерикс впервые обнаружил в электрическом поле суперструктуры, которые назвал фестонами — это своего рода распад жидкости На отграниченные рои, границы между которыми образованы дисклинация-ми — аналогами дислокаций в обычных кристаллах, и в которых направления директоров меняются. Этот эффект был, ,переоткрыт сравнительно недавно Де Женн [243] фестоны Фредерикса уже именует доменами Вильямса-, этот термин принят в зарубежной литературе. [c.351]

Наиболее полно исследованы текстуры ламеллярных фаз лиотропных жидких кристаллов. Границы между однородными доменами ламеллярной фазы обычно описывают дисклинациями типа изображенных на рис. 3.22 и 3.23. [c.64]

Если же Ь = О, но О О, то возникающая в теле особенность называется дисклинацией. Вектор поворота дисклинации й иногда называют мощностью дисклинации, а иногда — вектором Франка. Мы будем употреблять последнее название. [c.255]

Из (15.41) следует, что при наличии дисклинации вектор Франка описывает относительный жесткий поворот двух частей тела, расположенных по обеим сторонам поверхности 5. Ясно, что для однозначного определения би по формуле (1) должно быть зафиксировано пространственное положение вектора й, т. е. положение оси поворота дисклинации. Смещение оси поворота дисклинации на вектор К равносильно добавлению к дисклинации обычной дислокации с вектором Бюргерса Ь = [ЙН]. Поэтому определение дисклинаций с помощью условия типа (15.40) станет однозначным, если переписать его в виде [c.255]

Строго геометрическое описание упорядочения цепных молекул в пучках с помощью поворотной модели использовалось Крёнером и Антони [14g, 99] для разработки количественной нелинейной теории деформирования, в основе которой лежит дефект структуры — дисклинация . Тогда меандровая модель сводится к определенному упорядочению дисклинацпй. [c.53]

Рис. 2.24. Произвольная сетка дисклинаций в модели двумерного поликристалла, состоящего из квадратных зерен (о), и соответствующая произвольная решетка дисклинационных квадруполей (6)

Деформации при паровыжиге носят циклический характер. Такой сложный характер деформирования формирует многоуровненную сильно неравномерную структуру, в которой постепенно сменяются лидеры -дефекты, отвечающие за диссипацию энергии [28] в ряду дислокации --сверхдислокации — вакансии - дисклинации - микротрещины. [c.246]

В случае, когда направление осей молекул внутри обр<13ца непрерывно меняется, происходит их закручивание вокруг осей, перпендикулярных продольным осям молекул. Такие явления наблюдаются у модификации нематической фазы — холестерической. Эта структура сходна с отдельными фрагментами микроструктуры игольчатого кокса из мезофазы (рис. 2-3). Возникающие в мезофазе дефекты образуют краевые и винтовые дислокации и особенно дисклинации - структурные неоднородности, связанные с изменениями в расположении молекул относительно главной оси по мере удаления от поверхности мезофазы (рис. 2-4, ). [c.41]

Оптическая картина текстур в каплях при различных условиях также отличается от классических ЖК. Поэтому были проведены исследования структуры капель с помощь поляризационной микроскопии и с учетом особенностей оптических свойств мезофаз ВМКН. Результатом этнх исследований является утверждение, что все многообразие наблюдаемых оптических картин — следствие возникновения дисклинацин на поверхности сферических капель. Причем, при низких температурах (400 — 550°) чаще наблюдается две дисклинацин — полюса сферы, но при высоких температурах типично образование сфер с четырьмя и более количеством дисклинаций. Реализация таких дисклинаций — следствие решения уравнения состояния директора на сфере, т. е. решение уравнения Лапласа в сферических функциях, но их устойчивость имеет топологическую природу. [c.99]

Примеры сферических капель жидкого 1фисталла с ра -личным количеством дисклинаций приведены. [c.99]

В чистых металлах и ряде сплавов интенсивные деформации обеспечивают часто формирование ультрамелкозернистых структур с размером зерен 100-200 нм, а иногда и более [3]. Однако сформировавшиеся зерна (фрагменты) имеют специфическую субструктуру, связанную с присутствием решеточных и зернограничных дислокаций и дисклинаций, наличием больших упругих искажений кристаллической решетки, вследствие чего области когерентного рассеяния, измеренные рентгеновскими методами обычно составляют значительно менее 100 нм [12, 3], что и определяет формирование наноструктурных состояний в ИПД материалах. [c.7]

В работе [119] для описания неравновесных границ с высокой кривизной кристаллической рещетки и переменной разориен-тацией, обнаруженных в N1 после РКУ-прессования, был использован дисклинационный подход, в котором такая граница зерна была смоделирована высокой плотностью непрерывно распределенных частичных дисклинаций одного знака (рис. 2.5). При этом было показано, что такая граница является источником очень вы- [c.65]

В работе [150] была сделана попытка рассчитать кривые релаксации избыточного объема в УМЗ N1. Данные расчеты основывались на аналитических выражениях, описывающих релаксацию трех компонент дислокационной структуры границ зерен, отжиг неравновесных вакансий и рост зерен. В качестве указанных компонент дислокационной структуры границ зерен рассматривались неупорядоченные сетки внесенных зернограничных дислокаций, диполи стыковых дисклинаций, а также тангенциальные внесенные зернограничные дислокации. При построении кривых релаксации в [150] использовали подход, согласно которому каждый быстропротекающий процесс возврата может ускорить кинетику более медленного процесса. Полученные теоретические кривые в рамках сделанных предположений о дефектной структуре границ зерен достаточно хорошо описали экспериментальные за кономерности изменения длины наноструктурного ИПД N1 при ег последующем отжиге при различных температурах. [c.83]

Установлено, что в границах могут существовать не только трансляционные дислокации, но и дефекты ротационного типа — дисклинации. Существование таких зернограничных дисклина- [c.91]

Мощности дисклинаций являются случайными величинами, которые, однако, не являются полностью независимыми. Благодаря высокой уп ку ой энергии, связанной с отдельными дискли-нациями, последние стремятся образовать дипольные или квадру-польные конфигурации для того, чтобы заэкранировать поля напряжений [11, 214, 215]. Такое объединение прямо следует из стесненной деформации соседних зерен. В самом деле скольжение по одной системе в зерне, происходящее таким образом, что оно не продолжается в соседнем зерне, приводит к формированию дисклинационного мультиполя в зерне (квадруполя в случае зерен квадратной формы) (рис. 2.25). Мощность квадруполя Шц, появля- [c.108]

Например, типичное значение плотности дислокаций в сильно деформированных металлах достигает 6 х 10 м [216]. В то же время мощность дисклинаций в стьшах не может превысить 4-6°, поскольку эти значения достаточны, чтобы создать микротрещины [204]. Даже при меньших значениях iiy дисклинации могут релаксировать, инициируя разрушение границ зерен [c.110]

Далее, принимая Ь = 0,25нм и d = 50 нм, из уравнений (2.28) и (2.34) получим 5,8 х 10 и 3 х 10 . Произвольные поля напряжений ансамблей дислокаций и дисклинаций вызваны случайными распределениями линий скольжения в зернах и независящими друг от друга зеренными ориентациями. Следовательно, среднеквадратичные деформации и упругие напряжения от ансамблей дислокаций и дисклинаций можно просто суммировать, чтобы получить общий результат для этих дефектов. Таким [c.110]

Изменение объема материала, вызванное внутренними напряжениями, пропорционально упругой энергии с коэффициентом пропорциональности, зависящим от констант материала [211]. В первом приближении этот коэффициент может считаться одинаковым для дисклинаций и дислокаций. Отсюда увеличение объема благодаря дисклинациям в А1 примерно в 6 раз меньше, чем в случае дислокаций [150]. Из уравнения (2.35) следует, что (АУ/У)дисл W 4 X 10 и, следовательно, АУ/У)щскл w 0,7 х 10 . Общая дилатация, вызванная дефектами, равна АУ/У и 4,7 х 10 . Экспериментальные значения дилатации кристаллической решетки, выявленной в нанострукттоном А1 сплаве с подобным размером зерен, имели порядок 10 [143]. [c.111]

Аналогично в случае поликристаллического Ni с размером зерен d = 200 нм рассчитанные значения увеличения объема благодаря дислокациям, дисклинациям и общее изменение объема из-за дефектов были равны (ДУ/У)д сл 2,7 х 10" , АУ/У)д скл и 0,5 X 10 и АУ/У 3,2 X 10 соответственно. В то же время экспериментальное значение оказалось равным АУ/У)зксп 6 X Ю- [57]. [c.111]

Полученные результаты показывают, что дисклинации, появившиеся в стьшах зерен в результате ИПД, могут быть ответственными за значительную часть упругих микроискажений решетки в полученных образцах. Тем не менее их вклад меньше, чем вклад от неупорядоченных зернограничных дислокаций в предположении, что их трехмерная плотность равна общей плотности дислокаций, типичной для сильно деформированных материалов. Общий уровень упругих микроискажений, связанный с дислокациями и дисклинациями, хорошо соответствует экспериментально измеренным значениям внутренней упругой деформации в наноструктурном NisAl [71]. [c.111]

Настоящее рассмотрение имеет отношение и к нанокристаллам, полученным деформационным компактированием порошков. В процессе компактирования при высоких давлениях в границы зерен материала также вводятся дислокации и дисклинации [219]. Эти дефекты трудно обнаружить методом высокоразрешающей электронной микроскопии вследствие сложного дифракционного контраста, однако вызванные ими искажения решетки могут быть замечены [108, 109]. Мощность дисклинаций, появляющихся в процессе компактирования, оценивается следующим образом. Давление, необходимое, чтобы закрыть полый клин с углом 0 в месте контакта двух частиц, равно Р = 2G0. Следовательно, дискли- [c.112]

Появление в результате ИПД высокой плотности дислокаций и дисклинаций приводит к упругим искажениям кристаллической рещетки и изменениям межатомных расстояний, а, следовательно, можно ожидать и изменения тепловых характеристик наноструктурных материалов. Обнаруженное в работах [81, 135] изменение тепловых характеристик наноструктурных N1 и Си, полученных ИПД (см. 2.1), имеет закономерности, аналогичные тем, что были обнаружены в наноструктурных материалах, полученных методом газовой конденсации [83, 107, 220-225]. Так, например, температура Дебая оказалась уменьшенной на 21 % в Сг (11 нм) [222] и 15% в Аи (10нм) [225]. В этих работах в качестве возможных причин, которые могут вызвать изменения тепловых характеристик наноматерйалов, полученных методом газовой конденсации, указываются специфические тепловые колебания атомов в поверхностном слое порошинок или увеличенная концентрация точечных дефектов в области границ зерен. [c.113]

Каждый тип жидкого кристалла образует свои характерные текстуры. Д.ЛЯ нематиков - это шлрфен-текстура (рис. 12.2,д). Такой вид у нее в пOJЛяpизoвaннoм свете. Темные полосы движутся при вращении препарата и указывают участки, где директор совпадает с направлением по.ляризатора или анализатора. В светлых участках директор ориентирован произвольно, но однородно. Места же, где сходятся черные полосы, являются линейными дефектами - дисклинациями, расположенны-.ми перпендикулярно плоскости препарата. На этих линиях поле директора имеет особенности, показанные на рис. 12.2,6. [c.149]

Как отмечено выше, теоретическая плотность железа, имеющего при комнатной температуре идеально упакованную кристаллическую решетку, может быть установлена довольно точно. Все нарушения укладки атомов в решетке (дефекты структуры) - точечные (вакансии и межуэельные атомы и их Группировки), одномерные (дислокации и дисклинации), двумерные (дефекты упаковки, границы субзерен, границы зерен и границы фаз), а также трехмерные дефекты (например, микропоры), которые по определению относятся к микроструктуре и не требуют анализа на атомном уровне, - неизбежно приводят к дилатации и изменению плотнос- и металла. Соответственно вклад дефекта в изменение удельного объе-или плотности металла может послужить оценкой значимости вклада Данного вида дефектов в изменение его субмикроструктуры. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология