Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Дефекты кристаллической решетки




В любом реальном кристалле всегда имеются дефекты строения. Дефекты кристаллического строения подразделяют на точечные (нульмерные), линейные (одномерные), поверхностные (двумерные), объемные (трехмерные).

Точечными дефектами называются такие нарушения периодичности кристаллической решетки, размеры которых во всех измерениях сопоставимы с размерами атома.

Рис.7. Схема точечных дефектов в кристалле: 1-примесный атом замещения, 2- дефект Шоттки, 3- примесный атом внедрения, 4- дивакансия, 5- дефект Френкеля (вакансия и межузельный атом), 6- примесный атом замещения.


К точечным дефектам относят вакансии (узлы в кристаллической решетке, свободные от атомов), или дефект Шотки, межузельные атомы (атомы, находящиеся вне узлов кристаллической решетки), а также примесные атомы, которые могут или замещать атомы основного металла (примеси замещения) или внедряться в свободные места решетки (поры, межузлия) аналогично межузельным атомам (примеси внедрения) (рис.7).

Линейные дефекты в кристаллах характеризуются тем, что их поперечные размеры не превышают нескольких межатомных расстояний, а длина может достигать размера кристалла. К линейным дефектам относятся дислокации – линии, вдоль и вблизи которых нарушено правильное периодическое расположение атомных плоскостей кристалла. Различают краевую и винтовую дислокации (рис.8). Краевая дислокация представляет собой границу неполной атомной плоскости (экстраплоскости). Винтовую дислокацию можно определить как сдвиг одной части кристалла относительно другой.

Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. Они представляют собой поверхности раздела между отдельными зернами или субзернами в поликристаллическом материале, а также дефекты упаковки (локальные изменения расположения плотноупакованных плоскостей в кристалле).

К объемным дефектам относят такие, которые имеют размеры в трех измерениях: макроскопические трещины, поры и т.д.

Наличие различных дефектов кристаллической решетки объясняет несоответствие реальной и теоретической прочности металлических материалов. Реальная прочность металлов падает с увеличением числа дислокаций.

а б

Рис.8.Дислокации: а) краевая, б) винтовая


Достигнув минимального значения при некоторой плотности дислокаций, реальная прочность возрастает. Такого рода зависимость между реальной прочностью и плотностью дислокаций (и других несовершенств) схематически показана на рис.9.

Рис.9. Прочность кристаллов в зависимости от искажений решетки

Повышение реальной прочности с возрастанием плотности дислокаций объясняется тем, что при этом возрастают не только параллельные друг другу дислокации, но и дислокации в разных плоскостях и направлениях. Такие дислокации будут мешать друг другу перемещаться, а реальная прочность металла повысится.




Резюме

Все металлы и металлические сплавы – тела кристаллические, атомы (ионы) расположены в металлах закономерно в отличие от аморфных тел.

Металлы представляют собой поликристаллические тела, состоящие из большого числа мелких, различно ориентированных по отношению друг к другу кристаллов. В процессе кристаллизации они приобретают неправильную форму и называются кристаллитами, или зернами.

Между ионами и коллективизированными электронами проводимости возникают электростатические силы притяжения, которые связывают ионы. Такая связь называется металлической.

В металле атомы располагаются закономерно, образуя правильную кристаллическую решетку, что соответствует минимальной энергии взаимодействия атомов.

Наименьший объем кристалла, дающий представление об атомной структуре металла в любом объеме, получил название элементарной кристаллической ячейки.

Для однозначной ее характеристики используются величины: три ребра (a, b, c) и три угла между осями α, β, γ.

Большинство металлов образует одну из следующих высокосимметричных решеток с плотной упаковкой атомов: кубическую объемно центрированную (ОЦК), кубическую гранецентрированную (ГЦК) и гексагональную плотноупакованную (ГПУ).


Расстояния a, b, c между центрами ближайших атомов в элементарной ячейке называются периодами решетки.

Для определения положения атомных плоскостей (проходящих через атомы) в кристаллических пространственных решетках пользуются индексами h, k, l. Для определения атомных направлений пользуются индексами направлений [uvw].



Неодинаковость свойств монокристалла в разных кристаллографических направлениях называется анизотропией.

Дефекты кристаллического строения

       
   


точечные линейные поверхностные объемные
-вакансии -межузельные атомы -примесные атомы (примеси замещения, примеси внедрения) -дислокации (краевая, винтовая) -поверхности раздела между зернами -дефекты упаковки -макротрещины -поры

Наличие различных дефектов кристаллической решетки объясняет несоответствие реальной и теоретической прочности металлических материалов.

Вопросы для повторения

1. Объяснить строение твердых тел. Чем отличаются кристаллические и аморфные тела?

2. В чем отличие кристаллов и кристаллитов (зерен)?

3. Какая связь называется металлической?

4. Что собой представляет кристаллическая решетка? Каковы ее характеристики? Какие типы кристаллических решеток Вы знаете?

5. Дать определение кристаллографическим плоскостям и направлениям?

6. Что такое анизотропия, и как она влияет на свойства материала?

7. Какие дефекты кристаллической решетки Вы знаете?

8. Чем вызвано несоответствие реальной и теоретической прочности металлических материалов?





Дата добавления: 2015-02-24; просмотров: 1815; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9892 - | 7721 - или читать все...

Читайте также:

 

100.26.176.182 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.