Cтраница 2
При изотермическом отжиге, если образец закаливают с данной температуры и отжигают при разных температурах, можно ожидать, что первоначальное отношение концентрации дивакансий к моновакансиям CZQ / CIQ будет постоянно для каждой температуры закалки до тех пор, пока скорость закалки остается прежней. Если дивакансий разрушаются во время отжига, скорость отжига может уменьшиться по сравнению с тем случаем, когда дивакансий не разрушаются. [16]
Теперь обсудим результаты исследований, в которых решение уравнения ( 7) было получено с помощью аналоговой вычислительной машины для случая, когда в металле присутствуют моновакансии, дивакансий, тривакансии и комплексы примесь - вакансия и примесь - дивакансия. [17]
Второе объяснение, которое, по-видимому, более удовлетворительно, заключается в предположении, что после закалки концентрация моновакансий высока и что скорость процесса определяется числом столкновений моновакансий. Это предположение реально, если энергия связи дивакансии достаточно высока, а энергия миграции достаточно низка, чтобы дивакансии могли достигнуть центров конденсации раньше, чем они диссоциируют, В этом случае легко объяснить реакцию второго порядка, так как концентрация дивакансии незначительна. Это действительно так при низких температурах. Когда температура поднимется выше - 40 С, возможная диссоциация дивакансии приведет к отклонению от реакции второго порядка и уменьшению скорости процесса, как это и наблюдается в экспериментах. [18]
Замещение примесей бора в графите количественно определялось также методом декорирования, использующим тот факт, что атомы бора на поверхности скола быстро гидролизуются или окисляются с образованием моновакансий. Из-за присутствия бора эксперименты по закалке не могут выполняться в печах, содержащих более Ю-10 атомов бора. Это требование выполняется только при нагревании электронным пучком. [19]
Как правило, газовый травитель, содержащий кислород, не дает возможности различать моновакансии и дивакансии или скопления, состоящие из большего числа вакансий, находящихся близко друг к другу в одном и том же слое, но дает возможность различать дивакансии и скопления, состоящие из большего числа вакансий, расположенных в близлежащих слоях, Если в качестве травителя применяется двуокись углерода, то, по-видимому, она не взаимодействует с моновакансиями, так как молекулы ее слишком велики. Однако скопления вакансий травятся двуокисью углерода. [20]
Однако это предположение не очень существенно, потому что исчезновение вакансий при температуре выше Г не влияет на ход рассуждений. При Т моновакансии и дивакансии находятся в термическом равновесии, поэтому отжиг вакансий при температуре выше 7 обычно снижает кажущуюся температуру закалки. [21]
![]() |
Изменение концентрации малых томогенных и гетерогенных скоплений во время закалки. [ Г л 600 С, а5 - 104 град / сек. [22] |
Такое увеличение не сопровождается соответствующим уменьшением числа гомогенных скоплений. Оказывается, что это увеличение происходит за счет моновакансий. [23]
Следовательно, начальное упрочнение не может возникать за счет этих порогов. Если дислокации являются растянутыми, то упрочнение в результате взаимодействия их с диспергированными вакансиями должно быть затруднено, так как моновакансии или скопления нескольких вакансий не могут образовать порогов на растянутых дислокациях. [24]
При значительной концентрации вакансий в кристалле происходит их объединение в дивакансии, тривакансии и более сложные комплексы. Объединение вакансий в вакансионные комплексы вызывается условиями термодинамического равновесия системы, поскольку энергия поливакансий всегда меньше энергии образования составляющих их моновакансий на энергию связи последних в комплексе. [25]
Так, например, пересечение дислокаций, которое становится возможным при достижении некоторой пороговой плотности дислокаций, приводит к следующим связанным процессам: образование порогов на дислокациях - движение дислокаций с порогами - порождение точечных дефектов - объемная самодиффузия - диффузия моновакансий и внедренных атомов. [26]
Поскольку для различных типов ассоциатов ( Fci) m, ( Vci) a ( ci) n ( mnp) энтальпии ассоциатов АЯтДЯ ДЯр, то чем крупнее ассоциат, тем быстрее возрастает его концентрация по мере понижения температуры. Легко увидеть, что при понижении температуры ( переход из области I в область II) концентрация [ ( и ] превосходит [ V. Какой из ассоциатов придет на смену моновакансиям в качестве доминирующего дефекта, определяется соотношением абсолютных концентраций дефектов при высокой температуре. [27]
Перед закалкой моновакансии и дивакансий находятся в термическом равновесии при Tq. В процессе закалки температура образца очень резко падает и происходит образование и разрушение дивакансий. Они установили, что существует критическая температура Г, выше которой моновакансии и дивакансий находятся в термическом равновесии, ниже этой температуры подвижность вакансий недостаточна для установления равновесной концентрации. [28]
При закалках с температур выше 850 С кривая отжига вакансий была более сложной, и энергия активации была найдена равной 0 63 эа. Кроме того, около 10 % избыточного электросопротивления, обусловленного закалкой, сохраняется после отжига при температурах ниже 100 С. Изменение энергии активации с температурой закалки Келер и др. ( 9 ] объяснили, считая, что дивакансий являются более подвижными по сравнению с моновакансиями. [29]
В нанокристаллических металлах время жизни TI по величине близко к времени жизни позитронов г у в решеточных моновакансиях крупнозернистых металлов, и поэтому TI рассматривается как время жизни позитронов в вакансиях границ раздела. Размер этих вакансий соответствует одному-двум удаленным атомам. Принадлежность этих свободных объемов именно границам раздела, а не кристаллитам, доказывается тем, что время жизни TI наблюдается в нанокристаллических металлах даже после их отжига при температуре, которая выше температуры отжига решеточных моновакансий. Время жизни позитронов Т2 характеризует аннигиляцию позитронов в трехмерных вакансионных агломератах ( нанопорах), размер которых примерно соответствует 10 удаленным атомам. [30]