Скорость двойникующей дислокации

Купер делает вывод, что скорость двойника постоянна, тогда как полное напряжение меняется на 5%, и поэтому поведение упругих двойников значительно отличается от поведения единичных дислокаций (имеются в виду данные Джонстона и Гилмана [227]). С этим вьшодом нель- [c.112]

Рассмотрим для простоты движение границы остаточного двойника, содержащей винтовые двойникующие дислокации, с постоянной скоростью [c.116]

Из экспериментов [234, 241, 245] следует, что, например, в кальците имеется достаточно широкий интервал нагрузок, в котором скорость перемещения границы определяется движением дислокаций, а зарождение новых двойникующих дислокаций еще не является определяющим фактором процесса. Именно в этой области нагрузок и применима рассматриваемая система уравнений. [c.118]

Р и с. 4.20- Проверка применимости зависимости (4.19) для описания скорости роста конца двойника в диапазоне больших скоростей движения дислокаций (точки разного типа соответствуют разным двойникам) [c.122]

Определение константы демпфирования двойникующей дислокации и ее физической природы. Торможение дислокаций в области высоких скоростей движения определяется процессами перекачки энергии от движущейся дислокации к различным ветвям элементарных возбуждений кристаллической решетки [248, 249]. Критерием отбора механизма такой перекачки является сопоставление определяемой в эксперименте зависимости В (Г) с теоретически предсказываемой. Вот почему экспериментальному определению 5 (Г) полных дислокаций посвящено много исследований. дая изолированных двойникующих дислокаций подвижность изучена в кристаллах кальцита при комнатной температуре [241 ]. Используемая методика не позволила провести прямое измерение В (Т), и ее значение определялось косвенным путем — по скорости движения границы остаточного двойника. [c.127]

Экспериментальные данные (рис. 4.27) свидетельствуют об экспоненциальном падении Д по мере повышения температуры ). Следовательно, фононные механизмы торможения [248, 249], которые предсказывают рост В по мере увеличения температуры, не являются ведущими механизмами торможения двойникующих дислокаций в кальците в исследуемом диапазоне скоростей и температур. Наблюдаемое поведение В может объясняться протеканием релаксационных процессов в среде, стимулируемых [c.128]

Использование соотношения (8.13) позволяет получить количественную оценку скоростей выхода дислокаций на поверхность. Для случая выхода двойника из кристалла результаты приведены в табл. 8.1. Там же приведены теоретические значения (третья колонка), а также данные скоростной киносъемки. Анализ таблицы показывает, что ча том этапе выхода двойника из кристалла, когда дислокации движутся вязко, все способы определения Г дают близкие результаты. [c.222]

Увеличение производительности процесса может быть достигнуто повышением скорости вытягивания, выращиванием более широких лент, а также нескольких лент одновременно. В работе [373] сообщается об одновременном выращивании 3 лент шириной 25 мм и подготовке устройств для одновременного выращивания 5 лент шириной 51 мм. Выращенные различными вариантами способа Степанова кремниевые ленты содержат разнообразные кристаллофизические дефекты двойники, дислокации, дефекты упаковки, малоугловые границы, пересекающиеся границы, включения частиц и дендриты Si и др. [31, 68, 160, 375]. Некоторые из этих дефектов решающим образом сказываются на характеристиках солнечных преобразователей. Так, КПД преобразования кремниевых солнечных ячеек зависит от наличия рекомбинационных центров и дефектов решетки, которые уменьшают время жизни неосновных носителей в объеме кристалла [375, 376]. Для совершенных участков лент были получены значения времени жизни более 500 мкс [31, 32, 377], т. е. на уровне значений для лучших кристаллов, выращенных методом Чохральского. Величины подвижности, времени релаксации фотопроводимости и коэффициента пропускания для кремниевых лент, выращенных по EFG-варианту, имеют худшие значения, чем для кристаллов, полученных методом Чохральского [375]. [c.224]

Математическое моделирование акустической эмиссии на основе теории марковских процессов [46] позволяет описать наблюдающиеся закономерности изменения интенсивности АЭ со временем, в частности их немонотонный характер. Пуассоновский поток АЭ-событий рассматривался как частный случай марковского процесса, порожденного рождением и гибелью структурных эле -ментов материала в объеме или на поверхности твердого тела (дислокации, двойника, пятна контакта поверхностей при их взаимном трении и других). При определенных значениях параметров рассмотренной модели расчетные зависимости изменения скорости счета со временем соответствуют наблюдаемым при пластическом деформировании материалов, в процессе приработки поверхностей трения, при некоторых видах коррозии. В частности объяснено появление максимума на зависимости N(t), наблюдавшегося во многих случаях после начала процесса или скачкообразного изменения его интенсивности. [c.184]

Прежде чем решать эти уравнения, заметим, что между скоростью изменения длины двойника и скоростью дислокаций на конце двойника существует простая зависимость [c.84]

С ы торможения дислокаций вдоль движущегося двойника должны от-личаться от чисто статических сил и включать слагаемые, зависящие от скорости дислокаций. Для дислокаций, скорости которых направлены вдоль оси X (и(л , О > 0) > можно записать [c.84]

Совершенно очевидно, что шютность дислокаций в движущемся скоплении главным образом определяется движущей силой процесса (в случае роста двойника под нагрузкой - это внешнее упругое поле, в случае выхода двойника из кристалла — это сила поверхностного натяжения), а не силой торможения. Чтобы иметь возможность получать количественные закономерности, следует рассматривать тот диапазон скоростей движения двой-ника в котором либо > р (в случае двойника, растущего под воздействием внешнего поля), либо р > р (в случае двойника, выходящего из кристалла под действием сил поверхностного натяжения), Б этом случае система основных уравнений становится линейной и появляется возможность получения информации о движущемся скоплении. Подставляя (4.8) (без учета р ) в (3.57), можно определить у (х, Г), а затем из (3.54) и функцию X ( ). [c.109]

Фо 5 Фо По мере удлинения двойника скорость его, согласно (4.19), будет падать и вязкое движение дислокаций будет сменяться термоактивируемым. Учитывая вид силы торможения дислокаций в этом случае, получаем уравнение для определения длины двойника [c.110]

И наконец, скорости движения двойника становятся таковы, что все дислокации движутся в условиях вязкого торможения. В этом случае [c.111]

Для объяснения этих экспериментальных фактов необходимо отказаться от предположения, что все дислокации в двойнике движутся либо вязко, либо термоактивируемо. Механизм торможения дислокаций на разных участках границы будет различным, если расстояние между препятствиями, преодолеваемыми путем термической активации, больше среднего расстояния между соседними дислокациями. В кальците такая ситуация реализуется при наличии на границе сидячих дислокаций, линейная плотность которых на границе обычно невелика [234]. Кроме того, распределение скоростей у(х) на границе может приводить к наличию на разных участках границы либо термоактивируемого, либо над-барьерного движения дислокаций. [c.120]

Покадровый просмотр кинопленки показывает, что сокрашение упругого двойника происходит в условиях полного отсутствия внешней нагрузки (именно такая ситуация рассматривается теорией). Оказалось, что при скорости съемки около 3000 кадр/с процесс сокращения двойника, состоящего из прямолинейных дислокаций (т.е. при отсутствии сил линейного натяжения), занимает примерно 30 кадров и может быть достаточно детально рассмотрен. В случае больших скоростей движения двойника, согласно (3.73), должна иметь место линейная связь г - и I [c.124]

Для экспериментальной проверки этого соотношения воспользуемся тем обстоятельством, что движущийся вдоль двойника интерференционный максимум можно рассматривать как зонд, определяющий скорость дислокаций в месте своей локализации. [c.126]

На рис. 4.25 показано распределение безразмерных скоростей дислокаций вдоль двойника в случае его выхода из кристалла под действием сил поверхностного натяжения. Участок значений u(xi)/F> 0,7 (V = = dL dt) соответствует самому начальному моменту движения двойника, [c.126]

Р и с. 4.25. Распределение скоростей дислокаций в двойнике, выходящем из кристалла -номера двойников [c.126]

Динамика роста двойника под сосредоточенной нагрузкой рассмотрена в [224]. Изучение производилось методом скоростной киносъемки на той стадии, когда двойник уже яьлялся макроскопическим скоплением дислокаций на первом же кадре после появления двойника его длина была не меньше 0,05 см. Такой двойник вполне может описываться в терминах динамической теории. Кинокамера СКС-Ш включалась в момент нагружения кристалла, воздействие на кристалл осуществлялось сосредоточенной нагрузкой - шаром небольшого диаметра, а двойник состоял из прямолинейных отрезков двойникующих дислокаций. Максимальные скорости конца двойника составляли порядка 10 см/с. [c.122]

По мере уменьшения скорости роста двойника движение дислокаций становится термоактивируемым. В случае, кОгда напряжения сравнительно велики, согласно (4.21), должна иметь место линейная зависимость n vQ dLjdt] от Фo L -MS/L. При дальнейшем удлинении двойника дислокации попадают в область низких напряжений и, согласно (4.22), dLjdt (ФоИ -Mj /l). Рис. 4.21 показьшает удовлетворительное согласие теории и эксперимента. В случае же больших длин двойника (малые значения ФojL —М/у ) соотношение (4.21) перестает работать. Качест- [c.122]

Хотя в среднем скорость двойника, как это и получено в [198], можно считать почти постоянной, в даапазояе вязкого даижения дислокаций При подходе даойника к поверхности в соответствии с соотношением (4.34) должно наблюдаться ее возрастание. Детальное исследование этой ситуации (табл, 4.3) подтверждает вывод теории. [c.123]

Критическая скорость перехода от термоактивируемого движения к вязкому Практически не зависит от температуры при комнатной температуре = 18,6 см/с, при Г = 623 К значение 2Я см/с (эксперименты по изучению подвижности изолйрованньгх двойникующих дислокаций при комнатной температуре дают % 10 см/с [231]) В силу этого обстоятельства область вязкого тортиожения по мере повышения, температуры начинает реализоваться со все больихих и больших длин. [c.131]

Факторами, лимитируюхцими скорость перемещения границы, может являться как скорость зарождения новых дислокаций превращения, так и их подвижность. В случае двойникования, как показано в [241], чем выше уровень напряжений, тем все в большей и большей степени лимитирующую роль в процессах перемещения границы играет зарождение двойникующих дислокаций. Поэтом) при малых скоростях деформации, когда скорости перемещения межфазных границ невелики (такая ситуация, как правило, имеет место при измерении сверхупругих петель), логично использовать подход, развитый для описания движения остаточной границы двойника (см. гл. 4), [c.178]

По мере увеличения скорости деформации скорости перемещения дислокаций превращения растут, их плотность на границе падает, и на каком-то этапе распределение дислокаций на границе уже нельзя охарактеризовать с помощью непрерьшной функции р (л ). Лимитирующим движение границы фактором становится размножение дислокаций. Развитый выше подход в этой ситуации уже неприменим, и следует использовать подход, развитый в цикле работ Сумино и др. [236, 326-328], В этом подходе двойниковая граница рассматривается как поверхностная дислокация. Процессом, лимитирующим ее распространение, является зарождение перегибов на такой поверхностной дислокации, которое происходит термоактивируемым образом. Этими перегибами, по существу, являются обычные двойникующие дислокации. После возникновения петли такой дислокации она очень быстро распространяется вдоль границы, и дальше ситуация воспроизводится заново. Ни характер движения двойникующей дислокации, ни взаимодействие между ними не рассматриваются. Простое [c.179]

Особенно благоприятные условия для изучения звуковой эмиссии от дислокаций имеются в случае упругого двойникования. Дело в том, что обычно АЭ наблюдается в процессе макроскопической пластической деформации, когда осольжение или двойникование протекает одновременно по всему образцу. В этом случае не удается установить однозначное соответствие между регистрируемыми импульсами и поведением дислокаций. При упругом двойниковании вся пластическая деформация локализована в небольшой области размером 10 X 10 X 1 см. Так как упругий двойник - это несколько тысяч однотипных двойникующих дислокаций, локализованных в небольшой области кристалла, то он является своеобразным усилителем свойств отдельной дислокации, делает их доступными измерению в макроскопических экспериментах. За перемещением упругого двойника в кальците можно следить визуально. Кроме того, чтобы перемещать дислокации с большими скоростями, к кристаллу прикладываются, как правило, ударные нагрузки, чю создает большой акустический фон. Двойникующие дислокации, образующие упругий двойник, при снятии внешней нагрузки выталкиваются из кристалла силой, имеющейся внутри кристалла, - силой поверхностного натяжения, причем скорости их перемещения могут быть достаточно высокими. [c.209]

При образовании двойника движущей силой является внешнее поле, к тому же быстро убывающее в глубину кристалла, а ошы поверхностного натяжения, сухого и вязкого трения тормозят даслокащ1И. При выходе даойника из кристалла на него действует сила, приложенная внутри кристалла, - сила поверхностного натяжения, а роль силы сухого трения уменьшается по мере укорочения двойника. Поэтому в случае образования двойника максИмапьные скорости движения дислокаций будут несколько меньше, чем при выходе двойника из кристалла. [c.213]

Регистравдя импульсов от отдельных дислокаций возможна только в том слуШе, когда в зоне формирования одновременно находится небольшое число дислокаций. Поскольку /у- обратно пропорциональна регистрируемой частоте излучения, то в экспериментах, где характерные частоты регистрации можно оценить как 10 Гц, а характерные скорости движения дислокаций - как 10 см/с, получаем для зоны форми ювания сигнала следующую оценку /у- 0,1 см. В этом случае зона формирования имеет размеры порядка размеров двойника, т.е, содержит порядка 10 -10 дислокаций. Естественно, что в таких условиях невозможно выявить дискретный характер АЭ, [c.218]

Согласно соотношениям (8.1)—(8,4),. -мнлитуда сигнала переходного излучения звука пропорциональна скорости выхода дислокации на поверхность. Проверка этого предсказания была проведена в экспериментах [247]. Изменение скоростей выхода дислокаций на поверхность изучалось с помощью фотометрирования интерференционной окраски двойника в процессе Подхода к поверхности кристалла и последующего выхода на нее. Данные показывают, что скорость выхода днслокаш1Й на поверхность, находящихся в момент касания поверхности кончика двойника в районе интерференционного максимума, в 3-5 раз больше скорости выхода на поверхность самого кончика ). Такое же соотношение имеет место и при сравнении амплитуд сигналов АЭ, т.е. амплитуды сигналов АЭ действительно пропорциональны скоростям выхода дислокаций на поверхность. [c.219]

К качеству кристаллов, предназначенных для изготовления затравочных пластин для выращивания пьезокварца и оптически однородного кварца, предъявляются различные технические требования. Для изготовления пьезокварцевых затравок используются обычно синтетические кристаллы любой энантиоморфной разновидности, свободные от дофинейских и бразильских двойников, выращенные с различными, преимущественно повышенными скоростями. До последнего времени в пьезокварцевом затравочном кристаллосырье не лимитировались концентрация примесей, твердых включений, а также плотность ростовых дислокаций. По мере ужесточения требований к качеству резонаторов и вытеснения из производственной сферы дорогостоящего и дефицитного природного кварца синтетическим предпринимаются попытки нормирования плотности дислокаций в синтетическом пьезокварце. Однако выращивание пьезокварцевых кристаллов с контролируемой плотностью дислокаций на вертикально расположенных затравочных пластинах является чрезвычайно сложной технологической задачей, поскольку линейные несовершенства не только наследуются от затравок, но и образуются в больших количествах в местах врастания в кристаллы твердых включений. [c.51]

Выпишем систему уравнений, определяющих движение тонкого двойника в слабопеременных упругих полях, когда характерная длина волны другого поля значительно, больше длины двойника [191]. В этом случае двойник можно описывать фактически в прежних терминах, учитьшая лишь то, что внешнее упругое поле и плотность дислокаций в двойнике зависят от времени, а сила торможения может зависеть от скорости дислокации. Инерционные свойства дислокаций в практически интересных ситуациях можно не учитывать. В этом случае система основных уравнений [c.83]

Что касается сопоставления данамической теории с экспериментом, то ранее его можно бьшо в основном провести лишь с результатами о "пробивании двойником кристалла в однородном упругом поле [57, 199—202]. Этот процесс протекает с большой скоростью и регистрируется высокоскоростной киносъемкой. В рамках динамической теории удается описать все основные стадии двойникования, в том числе и в случае приложения сосредоточенных нагрузок как для больших, так и для малых скоростей движения двойника, образованного плоским скоплением прямолинейных дислокаций. Определенную информацию об этом можно извлечь из экспериментов [198, 203, 70] на кальците, В [198, 203] изучалась динамика роста двойника под сосредоточенной нагрузкой в расширенном интервале температур. В [70] исследовалась динамика выхода двойника из кристалла. Эти эксперименты проводились над линзовидными двойниками. Большой вклад сил поверхностного натяжения приводил к настолько большим скоростям движения двойника, что он не успевал полностью подстраиваться к изменяющейся нагрузке, так что, по существу, была получена информация лишь о временном характере изменения нагрузки [196]. [c.92]

Сравним полученные результаты с зкспериментальными данными Купера [198]. Наблюдавшиеся скорости роста двойника соответствовали таковым, при которых имеет место вязкое торможение дислокаций. На рис. 4.15 отложена теоретическая зависимость безразмерной длины двойника Ь14 от безразмерного времени /г. Точками обозначены экспериментальные данные Купера для случая практически не изменяющейся во времени внешней нагрузки. Рисунок показывает, что соотношение (4.34) правильно описывает кинетику развития упругого двойника в ограниченном кристалле. На основании данных Купера оценим адС/ 10 Н/см, (1 I см, а также, оценивая В 10" Пз, Ь 10 см, получаем, согласно (4.34), для полного времени пробивагая полосы т 10" с. Экспери- [c.112]

На рис. 4.20 представлены экспериментальные данные для начального этапа роста двойника и теоретическая йр ая, построенная по (4.19) (В 10" Пз, Ь 10" см, 10 Н/см ). Параметр Фо определялся по значению равновесной длины (соотношение (3.26)) при известных параметрах теории и оказался равным 5 Н/см. Рис. 4.20 показывает, что, за исключением точки, соответствущей оценке скорости движения двойника по первому кадру, последующие значения скоростей движения сравнительно невь "оки и находятся вблизи порога, отделяющего термоактивируемое движение дислокаций от вязкого. В этих условиях (.4.19) работает не очень хорошо. Ниже будет показанс, что в области повышенных температур согласие теории с экспериментом гораздо лучше. [c.122]

Обработка экспериментальных данных для участка небольших длин двойников (Ь < 0,45 см) показывает (рис. 4.23), что дислокационное описание динамики выхода упругого двойника из кристалла в диапазоне больших скоростей движения хорошо огшсывает этот процесс. Следует иметь в виду, что соотношение (3.73) получено для двойника в неограниченном кристалле эти результаты без изменения могут быть также перенесены на двойник вблизй поверхности, образованный винтовыми дислокациями. Поскольку в настоящих экспериментах исследовался двойник, состоящий из краевых дислокаций, то надежнее оценивать В по порядку величины -в 10" Пз (подробнее измерение параметра теории 5 и его физическая природа будут рассмотрены ниже). [c.124]

Отметим, что максимальную АЭ в виде интенсивных импульсов следует ожидать при образовании двойников под сосредоточенной нагрузкой, их вьхходе из кристалла при разгрузке или при превращении упругих двойников в остаточные, т.е. на первых трех начальных стадиях двойникования, тогда как АЭ на четвертой стадии, дающей основной вклад в пластическую деформацию двойникованием, характеризуется сигналами существенно меньшей амплитуды. АЭ при двойниковании велика, поскольку рост двойника, согласно динамической теории, сопровождается непрерывным возникновением новых дислокаций, со сравнительно большой скоростью входящих в кристалл. [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология