Оглавление:
Дефекты кристаллической решетки
- Дефекты решетки В реальном кристаллическом веществе есть одна важная особенность строения-это структурная неоднородность, называемая обычными дефектами, дефектами, нарушением периодичности структуры кристаллической решетки все дефекты можно разделить на точки, прямые линии, поверхности и объемы. Дефекты (например, точки и объемы) также присутствуют в аморфном теле.
Точечный (нулевой размерный) дефект — это 1) вакансия (свободный узел) — дефект Шоттки(рис. 1.8, а, 7); 2) смещение атомов (ионов) из узлов решетки в междоузлия-дефекты Френкеля (дислокации) (рис. 1.8. а, 2); 3) введение чужеродных атомов во внутренние части решетки(рис. 1.8, Б); замещение собственных атомов в узлах решетки атомами примеси(рис. 1.8, Б). Отверстия формируются под действием тепловой энергии и пластической деформации-
25 августа Как использовать 1.8. Людмила Фирмаль
Точечные дефекты: вакансии (I, 7), смещение атомов(ионов) из узла решетки в междоузлие(a,2), введение различных атомов(ионов) в междоузлие решетки(b), введение его атомов(ионов) в узел решетки за счет примесных атомов (ионов).) Поэтому, чем выше температура и степень деформации, тем больше пористость и тем больше частота перемещения от одного узла к другому.
В этом случае атомы, покидающие узел решетки, переносятся из узла в Эста-фетно до тех пор, пока не достигнут поверхности кристалла (например, поверхности кристаллических зерен) или не испарятся с его поверхности, так что дефектов в поверхностном слое кристаллических зерен больше, чем их объема. Расположение вакансий, особенно кристаллической решетки инородных атомов, внедренных в узлы решетки или внутренние элементы, деформируется(искажается), и за счет генерации локальных внутренних напряжений и введения атомов в физико-химические поры, особенно инородных атомов, решетка деформируется сильнее, чем при наличии вакансий, и разница между размером введенных атомов и размером решетки увеличивается.
- Точечный дефект фактически вызывает проводимость диэлектрика, металлический проводник влияет на его величину, а полупроводник увеличивает проводимость полупроводника в 105-106 раз не только по своему значению, но и, самое главное, по своему виду, например, на несколько процентов от примесей. Как уже говорилось, число дефектов, резко увеличивающих повышение температуры и степень пластической деформации; например, вакансии n/N в кристалле при комнатной температуре (где число вакансий и атомов на единицу объема N-и N-решеток равно-10-14, 600-10-5, 900k-10-2 соответственно). Линейные (одномерные) дефекты кристаллической решетки называются дислокациями (дислокациями).
Как показали электронно-микроскопические исследования, количество зерен и даже монокристаллов с размерами меньше размера зерен 10-8-10_6м, то есть 3-4 цифры, сетка для каждого блока очень совершенная, но сами они путаются между собой-26%. 1.9 линейные дефекты-краевые дислокации Рис 1.10 линейный дефект-винтовая дислокация Вращение (смещение) на небольшой угол измеряется в минутах или секундах. Поскольку смещение блока невелико по размеру и направление хаотично, кристаллографическая ориентация всего монокристалла не подвергается большим изменениям. Простейшие типы дислокаций-лимбические и спиральные. Их можно представить следующим образом: мы вырезаем идеальный кристалл и вставляем
в образовавшийся зазор»лишнюю»атомную плоскость (extra plane) (это приведет к образованию маргинальных дислокаций (рис. 1.9). Людмила Фирмаль
При смещении края разреза в кратных долях цикла решетки параллельно плоскости разреза получается спиральная дислокация (рис. 1.10). Важной особенностью дислокаций является их плотность-количество выходящих дислокаций на единицу площади (см-2). В реальных металлах плотность дислокаций огромна, 104-1012 см-2. Поверхностные (двумерные) дефекты располагаются на границах кристаллических зерен и образующих их блоков. На границе зерна атомы расположены не более точно, чем объем зерна. Граница представляет собой широкую межатомную единицу 5-10, представляющую область перехода от одного кристаллографического Азимута к другому. Можно вращать зерна, поворачивая зерна друг к другу на несколько градусов. 1.1, б).
На границах зерен накапливается большое количество дислокаций и вакансий. Такой же дефект, но меньшего числа, накапливается на границах блоков в зернах. Различные легкоплавкие неметаллические примеси, оксиды, мелкие поры и др. Накапливаются вдоль границ зерен, резко ухудшая механические свойства материала. Они являются центрами кристаллизации, и поэтому образуется тонкая структура, которая значительно улучшает механические свойства. Включения легкоплавких и тугоплавких являются, по сути, трехмерными дефектами. 27 объемные (трехмерные) дефекты относительно велики во всех трех измерениях.
Дефекты этого типа включают пустоты (поры и трещины), инородные тела (твердое или жидкое состояние), включения других кристаллографических модификаций или других стехиометрических составов и т. д. Каждый дефект (вакансия, дислокация) деформирует решетку. Количество дефектов с ростом температуры и пластической деформации резко возрастает. В то же время, когда точечные дефекты существенно влияют на удельную проводимость материала, возникают линейные дефекты с точки зрения механических свойств.
Смотрите также:
| Три физических состояния полимеров | Типы связей |
| Влияние введения пластификаторов и твердых наполнителей на Тс и Тт полимеров | Классификация кристаллических структур |
