Малоугловая граница

Изучение вклада в реальную структуру всевозможных дефектов сталкивается с трудностями, которые обусловлены многообразием источников дефектообразования. В связи с этим необходима их систематизация, в основу которой можно положить принцип, учитывающий степень воздействия этих дефектов на диссипацию энергии в монокристаллах. На основе этого принципа всю совокупность дефектов условно можно разделить на три группы. К первой группе относятся так называемые трехмерные дефекты — всевозможные включения макроскопических размеров. Ко второй группе относятся двумерные дефекты — блочные и малоугловые границы, линии скольжения и дислокации. И, наконец, к третьей группе можно отнести одномерные дефекты вакансии, примеси, кластеры. Так как почти все вышеуказанные дефекты в монокристаллах при высоких температурах подвижны, то учесть их вклад без знания динамики дефектов практически невозможно. Несомненно, более эффективное влияние на реальную структуру оказывают дефекты третьей группы, поскольку их плотность в монокристаллах может быть очень высокой. [c.77]

Рис. 2.3. Образование малоугловой границы

Рис. 14.8. Декорирование малоугловой границы зерна, состоящей из краевых дислокаций (а), и структура малоугловой границы зерна (б)

Как показано в работах [35,60,61], РКУ-прессование также может приводить к формированию в Си и N1 равноосной ультра-мелкозернистой структуры. В Си средний размер зерен оказался 210 нм (рис. 1.8), а распределение зерен по размерам было подобно логнормальному. Электронно-микроскопические исследования выявили присутствие трех типов зерен. В малых зернах (меньше 100 нм) решеточные дислокации практически отсутствовали, в зернах среднего размера (200-300 нм) наблюдались отдельные хаотически расположенные дислокации, а в больших зернах (400-500 нм) происходило формирование субзерен. Средняя плотность дислокаций внутри зерен составила 5 х Вместе с тем, вид структуры после РКУ-прессования очень сильно зависит от режимов деформирования. Например, при том же количестве проходов (12) изменение маршрута прохождения заготовок при РКУ-прессовании Си от 5 к С (см. 1.1) приводит к формированию принципиально другого типа микроструктуры — полосовой структуры, имеющей много малоугловых границ (рис. Ьвб ). [c.21]

В свою очередь волокнистость в пределах каждого сектора роста граней (111) неоднородна. Серия топограмм (рис. 145) сечения (001), расположенного на половине расстояния между центром роста и вершиной октаэдра, снятых при различных уг- ловых положениях кристалла, показывает присутствие в сечении восьми пучков волокон, различным образом отражающих рентгеновское излучение. Причиной этого является закономерная раз-ориентировка пучков между собой. Максимальная разориентировка наблюдается у пучков, лежащих в плоскости дифракции — пучки <100> и <100>. Знак разориентировки таков, как если бы вдоль оси стыковки секторов роста граней (Ш) располагались малоугловые границы с лишними полуплоскостями у дислокаций, обращенных к центру кристалла. [c.398]

Особые границы. Кроме границ зерен, характеризующихся большими углами разориентировки между соседними зернами и отсутствием упорядоченного расположения атомов, существуют и другие границы с более тонкой структурой. Например, в пределах одного зерна обнаруживаются малоугловые границы или границы субзерен, а также двойниковые границы. [c.383]

Схематично это видно из рис. 111, где показана двухмерная чисто наклонная граница АВ. Разориентация, как следует из рис. 111, достигается введением ряда краевых дислокаций, показанных в виде перевернутых букв Т. Подобные малоугловые границы широко распространены во всех кристаллах и отдельных зернах, которые иногда, на первый взгляд, кажутся совершенными. [c.383]

Образование блоков и малоугловых границ [c.46]

Рис. 29. Скопление дислокаций, приводящее к образованию малоугловых границ в монокристалле рубина (а). Увеличение х 100. Схема образования дислокационных границ (б)

Смекал [38] указал на то, что некоторые свойства кристаллов зависят от наличия границ субструктуры и других структурных дефектов. Весьма вероятно, что все кристаллы и микрокристаллы галогенидов серебра, размеры которых больше 10 см, имеют полиэдрическую субструктуру, малоугловые границы которой образованы рядами и сетками линий дислокации. По-видимому, эта субструктура ответственна за выделение фотолитического серебра внутри кристаллов и за ряд других важных физико-хими-ческих свойств кристаллов [32]. [c.415]

В совершенных кристаллах линии Косселя — сплошные кривые второго, порядка. При переходе через малоугловую границу, разделяющую соседние области кристалла, их ориентировка меняется [c.377]

Другой способ построения малоугловой границы зерен состоит в нанизывании чисто винтовых дислокаций. В этом случае смежные субзерна поворачиваются относительно друг друга, причем ось вращения расположена перпендикулярно к границе зерна (граница кручения). Вообще же редко наблюдают такие сочетания чисто краевых или винтовых дислокаций. Значительно чаще границы раздела двух кристаллических участков различной ориентации построены из обоих видов дислокаций. [c.229]

Энергия малоугловой границы зерен приближенно равна сумме энергий дислокаций, которые можно определить по формулам (10.12) и (10.13). [c.229]

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели (Зинера, Стро, Коттерелла, Гилмана и др.), связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойникования (модель Коттерелла). В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой пересечение малоугловых границ аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака. [c.86]

В разделе 10.3.3 указывалось, что строение малоугловых границ зерен соответствует особому расположению дислокаций. Дислокации можно обнаружить с помощью избирательного растворения. По расстоянию между ямками травления в пределах малоугловой границы зерна можно непосредственным экспериментом подтвердить соотнощение (10.16), если известен вектор Бюргерса. [c.400]

Амплитуда волны для каждого узла различна и зависит от координат атомов. Когда атомы находятся в узлах волны, они поглощают меньше энергии. Так возникает аномальное поглощение. Если в кристалле есть нарушения правильности строения, то они препятствуют распространению волнового процесса. Эти нарушения создают теневую картину дислокаций малоугловых границ на рентгеновской пленке в виде менее экспонированных участков по сравнению с совершенным кристаллом. [c.310]

Иногда на поверхности протравливаемого кристалла обнаруживается линия близко расположенных ямок травления. В соответствии с тем, что говорилось выше, такую линию можно рассматривать как малоугловую границу разориентации. В определенных случаях граница действительно может возникать при выстраивании в ряд прежде беспорядочно разбросанных дислокаций. [c.128]

Рис. 12, Строение поликри-сталлического тела а — беспорядочное расположение зерен б — малоугловая граница зерен н винтовые дислокации декорированные золотом в — межкрнсталлитная прослойка вдоль малоугловой границы зерен

Граница зерен однокомпонентного поликристаллнческого твердого тела является специфической поверхностью раздела двух объемов одинакового состава, находящихся в одинаковом (твердом) фазовом состоянии. Структура границ зерен и их удельная свободная поверхностная энергия Огз во многом определяются степенью разориен-тировки зерен относительно друг друга. При слабой взаимной разори-ентации соседних участков кристаллов (их обычно называют в этом случае блоками) величина Огз мала и приблизительно линейно возрастает с увеличением угла разориептировки. На рис. I—11, а изображен Простейший вид подобной малоугловой границы блоков края неполных атомных плоскостей могут рассматриваться как особые линейные дефекты структуры твердого тела, называемые краевыми дислокациями (см. также с. 339). [c.29]

Существует много моделей граииц зерен. Малоугловые границы описываются на основа теории дислокаций. [c.192]

РКУ-прессование. Уже в первых работах по использованию РКУ-прессования для получения ультрамелкозернистых структур [35] было установлено, что сильное измельчение структуры наблюдается даже после 1-2 проходов. Однако получаемые ячеистые структуры имели в основном малоугловые границы. Формирование преимущественно большеугловых границ наблюдали при увеличении числа проходов до 8 и более. Недавно подробное электронно-микроскопическое исследование эволюции структу- [c.39]

Следует отметить, что Си после РКУ-прессования может показывать и относительно низкую пластичность при растяжении (10%) [326]. По-видимому, это связано с высокой долей малоугловых границ зерен присутствующих в образцах после определенных режимов РКУ-прессования. В работе [61] испытывали Си со средним размерсш зерен 210 нм при сжатии. Испытание проводилось при комнатной температуре с начальной скоростью деформации 1,4 X 10 с 1. Было также обнаружено, что деформационные кривые для Си с различным размером зерен различаются по форме. Типичными особенностями кривой деформации сжатием в случае наноструктурной Си являются высокое напряжение течения, равное 390 МПа, значительное начальное деформационное упрочнение в узком интервале степеней деформации (примерно 5%) на начальной стадии деформации, практически полное отсутствие дефо1шационного упрочнения на последующей стадии деформации. Напряжение течения на второй стадии составило около 500 МПа. В то же время пластичность наноструктурной Си была высока. Образцы при сжатии не разрушались даже после максимальной деформации, которая в данном эксперименте равнялось 83 %. [c.185]

Деформированный Т1 в наноструктурном состоянии 2 имел волокнистую в осевом направлении структуру с заметно меньшим средним размером зерен 0,15 мкм и более высокой плотностью дислокаций 10 -10 м" . Вид электронограмм свидетельствовал об увеличение числа рефлексов, что говорит о присутствии как большеугловых, так и малоугловых границ. На рис. 6.12 приведена микроструктура интенсивно деформированного Т1 в состоянии 3, характеризуемом наименьшим размером зерен и наибольшей прочностью. Структура образца имела средний размер зерен 0,15 мкм и для нее характерны наличие высоко- и малоугловых границ зерен с плотностью решеточных дислокаций до 10 -10 м , а также появление зерен, полностью свободных от дислокаций. [c.241]

Существенный вклад в образование блоков и малоугловых границ вносят также избыточные компоненты кристаллизуемого вещества, которые, образуя в монокристалле твердые частицы иной фазы, являются источником зарождения блоков (см. рис. 28). Методом рентгеновского микроанализа было установлено, что при выращивании монокристаллов иттрий-алюминиевого граната механические частицы, как отмечалось выше, являются кристалликами алюмината иттрия. К аналогичному результату пртели исследованм двулучепреломления алюмината иттрия с помощью компенсатора Берека в монохроматическом свете (Л = О, 586 мкм). По характеру поля просветления была определена плоскость скольжения дислокаций, которая является плоскостью симметрии шестилепестковой розетки. (На рис. 31 видны только четыре из них две розетки лежат в перпендикулярном к наблюдению направлении и поэтому не видны). [c.48]

Основное преимущество метода Киропулоса заключается в его технической простоте и надежности. Он экономически выгоден, поскольку возможно более эффективное экранирование источника нагрева, сводящее невозвратные потери тепла к минимуму. Метод Киропулоса позволяет выращивать крупные монокристаллы, например, монокристаллы лейкосапфира весом до 10 Ч- 20 кг и более. Существенным недостатком метода, однако, является непостоянство скорости выращивания, поскольку теплообмен по мере увеличения массы монокристалла претерпевает изменения, учесть которые технически трудно. Поэтому скорость роста задается заведомо низкой (для лейкосапфира порядка 2 ммУч), чтобы избежать возможного образования в монокристаллах различного рода включений, блоков и малоугловых границ. [c.103]

Поверхностные микрослои эффективно исследуют методом РЭМ после травления поверхности ионным пучком. В работах [73, 79] после облучения поверхности кристаллов ВаТ10з, 5гТ10з ионами Аг с энергией до 3 кэВ были обнаружены различные типы микрорельефа рябь , малоугловые границы блоков кристалла, следы дислокаций, террасы роста. [c.242]

При возврате происходит почти полное устранение точечных дефектов, перераспределение дислокаций, сопровождающееся уменьщением их суммарной упругой энергии (величины микродеформаций), частичная аннигиляция дислокаций разных знаков. Эти процессы обычно связывают с отдыхом. Заметное уменьщение плотности дислокаций и их перестроение с образованием и миграцией малоугловых границ определяют процессы по-лигонизации. [c.365]

На поверхности (ПО) монокристалла Си травлением выявляется малоугловая граница, разделяющая кристалл на два фрагмента. Однако на топограмме, снятой по методу Берга—Баррета в отражении 110, изображения этих фрагментов не разделяются. Указать индексы осн разворота фрагментов. Привести индексы, по крайней мере, двух отражений, позволяющих получить изображение двух фрагментов и измерить угол разорнентировки. [c.381]

Olio справедливо только для таких малоугловых границ, которые построены из чисто краевых или винтовых дислокаций. Для смешанных дислокаций соотношение (10.16) должно быть соответственно модифицировано. Выражение (10.16) можно проверить экспериментальным определением расстояния D. Расстояние между дислокациями можно узнать, например, с помощью травления поверхности с малоугловой границей зерен, так как при определенных условиях имеется соответствие между точками выхода дислокаций и фигурами травления (см. 15.2.3). [c.229]

Поэтому система одноименных краевых дислокаций в параллельных плоскостях скольжения механически наиболее устойчива, когда дислокации расположены одна над другой (в положениях А на рис. 302) и образуют дислокационную стенку (рис. 303). Такие стабильные конфигурации дислокаций, или малоугловые границы, обычно разделяют области кристалла, ориентация которых отличается друг от друга очень незначительно. В пределах такой области, или блока, кристаллическая структура может считаться идеальной, на границе же существует легкая разо-риентировка решетки, в результате чего образуется ряд дислокаций. В любом реальном кристалле наблюдаются обычно блоки размером 10" —10 м, разорп-ентированные (от нескольких угловых секзпад до 3—5°) и разделенные малоугловыми границами. Угол между направлениями ориентации двух блоков определяется по формуле [c.349]

С помощью двукристального спектрометра и рентгеновского интерферометра можно выявить разориентации порядка 0,01 угловой секунды, тогда как метод Шульца пригоден для исследования малоугловых границ зерен и разориентации в диапазоне от нескольких минут до нескольких градусов. Исследования методами обратного и прямого прохождения по Бергу — Баррету, аномального прохождения по Борману, а также по методу Лэнга в сочетании с рентгеновской интерферометрией проводят для составления карт дислокационных сеток и даже для исследо- [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология