Дефекты кристаллической решетки

1. Точечные дефекты (соизмеримые с периодом решетки)

Вакансии – не занятые узлы, возникают:

- при повышении температуры;

- при облучении.

Значение: вакансии создают условия для перемещения атомов в решетке, если есть не занятый узел, то атомы могут перемещаться, следовательно, происходит диффузия.

Чем выше температура, тем больше вакансий, С_V ~ e^-Q/(kT) ≈ e^T.

2. Линейные дефекты (один размер >> других)

Дислокация – недостроенная плоскость, длина ее искажена.

АЕ – вектор Бюргерса, показывает:

- меру искаженности;

- направление, в котором перемещается дислокация.

Дислокации возникают при:

- кристаллизации расплава;

- пластической деформации.

Значение: дислокации создают условия для пластической деформации кристалла.

Линейные и точечные дефекты есть в любом кристалле.

3. Поверхностные дефекты (только в поликристаллах)

Возникают при кристаллизации Ме.

Значение: облегчают перемещение атомов, как туннель скапливают все вредные примеси.

Выводы:

1. Вблизи любого дефекта решетка искажена, атомы смещены от положительного равновесия (межатомное взаимодействие более сильное), соответственно, все дефекты создают дополнительное упрочнение:

рис.19

Предельное количество дефектов 10¹⁴.

σ₀ – предел текучести материала с обычным количеством дефектов (10⁶).

1. Чем мельче зерно, тем больше суммарная протяженность границ, тем выше дополнительное упрочнение, σ_y = σ₀ + K/D_зерна^1/2. Последнее слагаемое характеризует дополнительное упрочнение.

1. Дефекты создают условия для диффузии и пластической деформации, следовательно, позволяют воздействовать на строение и свойства кристаллов.