Миграция - вакансия
Cтраница 3
В этой статье мы приведем теоретическое обсуждение диффузии вакансий к фиксированным стокам при закалке с постоянной скоростью охлаждения ( линейная закалка) и покажем, как можно определить энергию миграции вакансий, а также энергию образования вакансий из экспериментов, в которых изменяется время закалки при условии, что используются достаточно большие интервалы времени закалки и температур, с которых проводится закалка. Будет описана серия экспериментов по закалке золотой проволоки диаметром 0 4 мм, в которых температура закалки Тг, и время закалки Тд изменялись в интервалах 4 70 С 7 130 С и 0 025 сек 4 3 сек, а также серия экспериментов по закалке золотых проволок диаметром 0 05 мм в атмосфере гелия. Интерпретация данных дает величины энергий образования и миграции вакансий и информацию, относящуюся к структуре высокотемпературны стоков в золотых проволоках. [31]
Но когда преобладает Ет то на скорость образования скоплений должна оказывать сильное влияние миграция дивакансий и образование скоплений должно происходить быстрее, чем в случае, когда процесс контролируется миграцией вакансии. [32]
В образцах молибдена и вольфрама, облученных при температуре 0 19 - 0 24 Т, обнаружены поры [62], что, вероятно, обусловлено более низким значением отношения энергии миграции вакансий к температуре плавления тугоплавких металлов или малой стабильностью вакансионных петель, образующихся при разрушении каскадов [ 44 I. [34]
Хотя закалочное упрочнение ( упрочнение при старении после закалки) происходит, вероятно, за счет миграции закаленных вакансий, все же неясно, какие именно дефекты образуются в результате миграции вакансий и что является причиной упрочнения. Маддин и Вильсдорф ( 13 ] впервые провели исследование закалочного упрочнения и отжига вакансий путем измерения электросопротивления на чистых металлах. Кроме совпадения в значениях энергии активации как при определении упрочнения, так и при измерении электросопротивления, они заметили, что два вида упрочнения соответствуют двум видам кривых отжига закаленных вакансий, отмеченным Бауэрли и Келером. Кроме того, Бауэрли и Келер - [8] показали, что при закалке ниже 750 С, во-первых, закаленные вакансии отжигаются с энергией активации 0 82 эв, во-вторых, кривая возврата носит экспоненциальный характер и, в-третьих, более чем 99 % избыточного электросопротивления отжигается за счет закалочных вакансий. [35]
Тот факт, что примесные ионы часто не дают собственных максимумов, а только облегчают переходы ионов основного вещества, уже отмечался в литературе, причем авторы [165] считают, что миграция вакансий может осуществляться не только в первой координационной сфере примесного иона, но и за ее пределами. [36]
Известно / что в этом случае энергия связи атом магния - вакансия должна быть настолько большой, чтобы концентрация дивакансий была уменьшена и, следовательно, скорость роста петель определялась бы миграцией вакансий. [37]
Причина такого расхождения кроется в сильном взаимодействии дефектов при их высокой концентрации, которое приводит не только к образованию двойных и тройных комплексов примесь - вакансия ( см. раздел 5.3), но и к значительному увеличению энергии активации миграции вакансий U и, следовательно, к сильному снижению электропроводности в области высоких концентраций примеси. [38]
На поверхности кристалла или границе зерна после некоторой миграции по телу кристалла вакансия разрежается и исчезает совсем. Миграция вакансий происходит вследствие разности их концентраций. В рассматриваемой модели ( см. рис. 21) разница в концентрации вакансий связана с различной кривизной - поверхностей перемычки и самого кристалла. Вакансии движутся в направлении наибольших их концентраций в сторону поверхностей с большей кривизной, обладающих меньшей свободной энергией. [40]
При дальнейшем термоциклировании вакансии, абсорбируясь на дислокациях, переносятся к границам зерен. В случае миграции вакансий к границам вместе с атомами примесей уменьшается поверхностное натяжение и повышается вероятность зарождения пор. К тому же примеси тормозят миграцию границ зерен и тем самым препятствуют исчезновению ступенек на границе. Именно вблизи ступенек обычно раскрываются микрополости, из которых в дальнейшем с притоком вакансий могут возникнуть поры. [41]
Проиллюстрируем описанное цифровыми значениями характеристик точечных дефектов для кремния. Из-за довольно низкой величины энергии миграции вакансии обладают высокой подвижностью. Кроме того, подвижность вакансий почти не зависит от температуры. Верхний предел равновесной концентрации вакансий в монокристаллах кремния составляет 9 1015, а нижний 2 2 1013 см-3. Примерно такие же характеристики присущи и дислоцированным атомам. [42]
Атомы посторонних примесей связывают вакансии, и подвижность последних резко уменьшается. Поскольку процесс упорядочения в закаленном сплаве контролируется миграцией вакансий [15-17], уменьшение чистоты сплава смещает протекание процесса упорядочения в сторону более высоких температур. [43]
Гринвуд [18] ставит вопрос о способе зарождения микродефектов структуры в виде мпкротрещип. Автор предполагает, что трещины на границах зерен обусловлены миграцией вакансий при совместном действии напряжения и теплового движения, причем вакансии мигрируют преимущественно в направлении растягивающих напряжений, и, собираясь на границах, образуют трещины, где создается концентрация напряжений. [44]
Миграция вакансий происходит в результате последовательных дискретных перескоков от одного узла кристаллической решетки к другому соседнему. Если в металле отсутствует заметное силовое поле, то процесс миграции вакансий к их стокам может быть полностью беспорядочным. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5