Дислокации

Дислокации относятся к линейным дефектам решетки, т. е. к несовершенствам, охватывающим в кристалле область, протяжен­ность которой в одном направлении значительно превосходит раз­мер атомов или ионов. По характеру искажений решетки дислока­ции делятся в чистом виде на краевые (линейные) и вин­товые. В реальных кристаллах дислокации часто представляют собой сочетание краевой и винтовой дислокаций. Такие дислокации называются смешанными. Дислокации являются источником внутренних напряжений в кристаллических телах, они создают да­же в свободном от внешних нагрузок кристалле поле деформаций и напряжений.

Одним из основных понятий в теории дислокаций является по­нятие линии дислокации. Линией дислокации называется та воображаемая линия в кристалле, вдоль которой (в ее малой ок­рестности) концентрируются максимальные искажения решетки. Фактически при возникновении дислокации кристаллическая ре­шетка остается неискаженной везде, за исключением области, не­посредственно окружающей линию дислокации. Линия дислокации не обязательно должна быть прямой, а может иметь перегибы, сту­пени, т. е. любую форму. Особенность этой линии заключается в том, что она никогда не заканчивается (не обрывается) в кристал­ле, а выходит на его поверхность, замыкается на себя, образуя пет­лю, или замыкается на другие линии дислокации.

Краевая дислокация. Признаком краевой дислокации является наличие в одной части кристалла лишней («оборванной» или «недо­строенной») атомной плоскости (полуплоскости или экстраплоско­сти), не имеющей продолжения в другой части кристалла (рис. 12, экстраплоскость указана стрелкой).

Максимальные искажения и напряжения в решетке концентри­руются при наличии краевой дислокации вдоль края лишней атом­ной плоскости. Эта зона максимальных напряжений, ограниченная пунктирной линией на рис. 13, называется ядром дислокации.

Винтовая дислокация. Признаком винтовой дислокации являет­ся превращение параллельных атомных плоскостей (в бездефект­ном кристалле) в единую атомную плоскость в виде геликоидаль­ной поверхности (наподобие винтовой плоскости) и наличие на по­верхности кристалла своеобразной дислокационной атомной сту­пеньки (уступа).