Наличие - дефект - кристаллическая структура
Cтраница 1
Наличие дефектов кристаллической структуры, их свойства и характер взаимодействия друг с другом оказывают решающее влияние на поведение твердых тел при деформировании. Однако сложность происходящих в телах процессов не позволяет дать количественную оценку явлений, а позволяет лишь с качественной стороны понять сущность деформирования и разрушения твердых тел. [1]
 |
Зависимость Оц от 00 и характер изменения напряжений при испытаниях по схеме Кармана ( ДА и Бокера ( СА. [2] |
Наличие дефектов кристаллической структуры в твердых телах, их движение и взаимодействие под действием напряжений обусловливают ряд эффектов, существенно влияющих на поведение горных пород при деформировании и на сопротивление их разрушению. [3]
Причиной такого поведения реального металла является наличие дефектов кристаллической структуры. [4]
Магнитные свойства ферромагнетика, и в частности кривая намагничивания, петля гистерезиса, кривая ц, / ( Я), и др., зависят от его химического состава, структуры, примесей, валентности входящих в его состав ионов. Они чувствительны к наличию дефектов кристаллической структуры ( вакансии, внедренные атомы и ионы, дислокации) и возникающим в ферромагнетике напряжениям. Все эти факторы для каждого конкретного магнитномягкого ферромагнетика в значительной степени обусловливают ход зависимости энергии тела Е от положения междоменных границ. [5]
Изучение кристаллических структур методами рентгенострук-турного ( основан на дифракции рентгеновских лучей кристаллической решеткой вещества) и электронографического анализа ( основан на дифракции электронов или нейтронов) показало, что реальные кристаллы отличаются от идеальных. В реальных кристаллах строгая пространственная периодичность нарушается из-за наличия дефектов кристаллической структуры. Многие свойства кристаллических тел объясняются наличием таких дефектов. Последние могут быть собственными, если они образуются вследствие теплового движения в кристалле, или примесными, если в кристалле появляются посторонние примеси, введенные случайно или преднамеренно. Дефекты могут затрагивать одну или несколько элементарных ячеек или весь кристалл в целом. В технологии пигментов большой интерес представляют, например, такие дефекты, как ультрамикротрещины, определяющие прочность кристалла, что в свою очередь играет важную роль в процессах измельчения и диспергирования пигментов. Если в момент кристаллизации возникают механические помехи росту кристалла, в нем может возникнуть дефект, называемый дислокацией. При деформациях кристалла дислокации и их скопления могут перерастать в ультра-микротрещины. [6]
Конечно, прав оказался Пруст; и все же существуют твердые кристаллические вещества, в которых из-за наличия дефектов кристаллической структуры подлинное отношение атомов не совпадает с предсказываемым идеальной химической формулой. Например, состав сульфида железа может варьировать от Fe, ( S до FeS, , в зависимости от способа получения образца. [7]
Когда к зародышам критического размера присоединится еще несколько молекул вещества, образуется свободно растущий кристалл. На этой стадии протекают диффузионные и адсорбционные процессы, которые зависят от многих факторов, в том числе от наличия дефектов кристаллической структуры. [8]
 |
Механизм пластического деформирования кристалла. [9] |
Если при испытании кристалла появляются видимые линии сдвигов или следы скольжения, то в этом случае пластическое деформирование обусловлено скольжением. Плоскости и направления скольжения в кристалле не зависят от направления действующих сил, а располагаются в направлениях наименьшего сопротивления сдвигу кристалла. Причем плоскости скольжения распределены не равномерно по кристаллу, а приурочены к отдельным сечениям, где сопротивление сдвигу в наибольшей степени ослаблено наличием дефектов кристаллической структуры. [10]
 |
Схема мяптиыя пластичес. [11] |
Если пластическое деформирование обусловлено скольжением, то при испытании кристалла появляются видимые линии сдвигов или следы скольжения. Плоскости и направления скольжения в кристалле не зависят от направления действующих сил, а располагаются в направлениях наименьшего сопротивления сдвигу кристалла. Причем плоскости скольжения распределены не равномерно по кристаллу, а приурочены к отдельным сечениям, где сопротивление сдвигу в наибольшей степени ослаблено наличием дефектов кристаллической структуры. [12]
 |
Зонная схема адсорбента ( Евак - уровень энергии электронов в вакууме. [13] |
Образование уровней Шокли на поверхности возможно при определенных параметрах решетки. Если постоянная решетки меньше некоторой величины, то поверхностные состояния отсутствуют. Кроме того, поверхностные состояния не образуются в ионных кристаллах. В большинстве окисных полупроводников и в диэлектриках, используемых в катализе, связь Me-О в значительной степени ионная ( Me - металл), вследствие чего наличие у них поверхностных уровней Шокли и Тамма маловероятно. Таким образом, в зонной модели любое твердое тело представляется в основном тремя зонами электронных состояний: валентной зоной, которая при температуре, близкой к 0 К, полностью заполнена, зоной проводимости, все уровни которой при 0 К не заполнены, и запрещенной зоной, разделяющей валентную зону и зону проводимости ( рис. IX.1) Наличие дефектов кристаллической структуры или присутствие примесных атомов вызывает появление локальных разрешенных уровней электронов, расположенных внутри запрещенной зоны. Для различных адсорбентов возможны разные варианты расположения локальных уровней в запрещенной зоне. На рис. IX.1 заполненный локальный уровень изображен со стрелками, незаполненный - пунктиром. [14]
О физике ползучести написано множество превосходных книг и статей. Однако из всех последних методологических трудов наиболее информативен и полезен труд Эшби [2], посвященный картам механизмов деформации. Различают шесть независимых способов, в соответствии с которыми поликристаллический материал может деформироваться, сохраняя свое строение. Оно наступает, если превысить теоретическое сопротивление сдвигу. Остальные пять требуют наличия дефектов кристаллической структуры. Дислокации являются источником двух видов пластического течения: дислокационного скольжения и дислокационной ползучести. Движение точечных дефектов вызывает течение, которое относится к двум другим независимым видам: внутризеренному и околозернограничному течению. Шестой вид течения обусловлен двойникованием, обычно его значение для инженерных решений невелико. Поля механизмов деформации чистого никеля представлены на рис. 2.8, дающем в кратком обобщении изложение этой концепции. [15]
Страницы: 1