Мозаичная структура - кристалл
Cтраница 1
Мозаичная структура кристалла возникает в процессе его роста. Вследствие того, что рост кристалла происходит одновременно во многих местах, неизбежна несогласованность ( поворот относительно друг друга на 10 - 15) смыкающихся частей ( блоков) кристалла, возникающая из-за накопления погрешностей решетки внутри каждого блока. Линейный размер блока порядка 10 - 5 см; в 1 см3 находится порядка 1012 блоков. [1]
Далее, в пределах отдельных блоков, слагающих мозаичную структуру кристалла, также могут быть отклонения в расположении атомов от требований классической структурной теории. [2]
Определение размера частиц величиной от 0 2 - 0 3 до 1 - 2 мкм, в частности определение размеров блоков в мозаичной структуре кристаллов основано на эффекте первичной экстинкции - уменьшении интенсивности линий на рентгенограмме достаточно крупных кристаллов за счет взаимодействия первичного пучка рентгеновских лучей с лучами, отраженными от атомных плоскостей кристалла. Уменьшение размера частиц приводит к ослаблению эффекта экстинкции. Например, для кристаллов с размером мозаичных блоков менее 0 2 - 0 3 мкм ( такие кристаллы принято называть идеально мозаичными) эффект экстинкции полностью исчезает. [3]
В связи с большим различием интенсивностей при дифракции рентгеновского пучка, рассчитанной теоретически в предположении идеальной решетки и наблюдаемой на опыте, была высказана гипотеза о мозаичной структуре кристалла. Расхождение между теоретической и действительной величиной скалывающего напряжения было объяснено с помощью представлений о дислокационной структуре. Для объяснения механизма диффузии было введено понятие о вакансиях в кристаллической решетке вещества. [4]
Структура кристалла называется мозаичной, если кристалл состоит из блоков, повернутых друг относительно друга на очень малые углы. Мозаичная структура кристалла возникает при росте, а также при термической обработке. [5]
В последующих разделах граница мозаичной структуры рассматривается как граница между участками кристаллической решетки с очень небольшим изменением наклона кристаллографических плоскостей, не обусловленным деформацией металла, состоящая из одной плоскости равномерно распределенных дислокаций. Очевидно, исходная мозаичная структура кристалла играет важную роль в процессе последующей деформации, так как эта структура заранее определяет точки концентрации дислокаций. [6]
 |
Типы атомных нульмерных дефектов. [7] |
Примерами двухмерных дефектов являются так называемая мозаичная структура кристаллов, граница зерен, дефекты упаковки, трехмерных - поры, трещины в кристалле, включения в него другой фазы и другие нарушения целостности кристалла. [8]
Травление и окраска часто обнаруживают мозаичную структуру в кристаллах, по внешнему виду совершенно однородных. Смекаля, пытавшихся этой мозаичной структурой кристалла объяснить большинство его свойств, в частности его электропроводность. Проверяя утверждения и выводы этой теории, нам удалось, однако, установить полную ошибочность подобного объяснения электрических свойств кристаллов. [9]
 |
Отражение рентгеновских лучей а идеальным кристаллом н. [10] |
Мозаичная структура вызывает также эффект, называемый затуханием. Затухание бывает первичное и вторичное. Оно влияет на интенсивность отражения от плоскости, изменяя коэфициент линейного поглощения, и дает таким образом дополнительное экспериментальное доказательство мозаичной структуры кристаллов. [11]
В случае винтовой дислокации вектор Ь определяет шаг винта и направлен параллельно оси дислокации. Даже тогда, когда линия дислокации представляет собой произвольную плоскую или пространственную кривую, вектор Бюргерса вдоль нее остается постоянным. Таким образом, дислокации не могут обрываться внутри кристалла, а должны замыкаться сами на себя, разветв - t ляться на другие дислокации или же выходить на поверхность кристалла. Разветвляясь и снова сливаясь, дислокации образуют плоские и пространственные сетки, определяющие мозаичную структуру кристалла. [12]
Помимо химических примесей, условия роста кристалла часто создают в нем неоднородности, которые оказывают влияние на все его свойства. Весь кристалл состоит как бы из мелких правильно построенных осколков, не вполне точно сложенных, представляя собой что-то вроде плохой мозаики. Травление и окраска часто обнаруживают мозаичную структуру в кристаллах, по внешнему виду совершенно однородных. Смекаля, пытавшихся этой мозаичной структурой кристалла объяснить большинство его свойств, в частности его электропроводность. [13]
Разрыв происходит или при отсутствии пластической деформации, или при первом сдвиге. Однако наблюдаемая прочность намного ниже, чем теоретическая ее величина. Несомненно, некоторые типы внутренних дефектов могут влиять на прочность, точно так же, как поверхностные трещины, однако внутренние дефекты менее опасны, потому что концентрированные краевые напряжения можно понизить пластическим течением материала и изменить до более однородного распределения. Острые края кристалла, включенного в металлическое тело, будут, вероятно, также уменьшать механическую прочность. Однако независимо от того, возникают ли дефекты при тепловом движении во время кристаллизации или нет, часто наблюдаемая мозаичная структура кристалла будет оказывать противоположный эффект, поскольку такие дефекты делают скольжение на кристаллической поверхности более трудным, они увеличивают предел упругости и поэтому должны увеличивать прочность. [14]
Страницы: 1