Межзеренные границы

Cтраница 2

Как уже неоднократно подчеркивалось, в структуре наноматериалов представлены поверхности раздела ( межзеренные границы), что обусловливает необходимость рассмотрения роли ротационных мод и проскальзывания на границах зерен. Схематически модель развития такого сдвига показана на рис. 3.26. Наличие таких мезоскопических сдвигов предполагается не только в пластичных наноматериалах, но и в хрупких объектах. [16]

Однако более универсальным дефектом, всегда присутствующим даже в сплошных породах, являются межзеренные границы. [17]

Пузырьки могут двигаться и благодаря взаимодействию с такими дефектами кристаллического строения материала, как дислокации, межфазные и межзеренные границы, а также внешние поверхности поликристалла. Если пузырьки не равновесны, то возможно их взаимодействие и друг с другом. Перемещение пузырьков может осуществляться и в процессе собирательной рекристаллизации. [18]

Можно выделить три типа границ зерен: между когерентными двойниками, они имеют ничтожно малую электрическую активность; малоугловые межзеренные границы, содержащие сетку краевых дислокаций и поля напряжений, связанные с деформацией кристаллической решетки. Для них характерна средняя степень электрической активности; высокоугловые межзеренные границы и границы между некогерентными двойниками. [19]

Обзор ранних работ [ Sosnowski, 1959 ], посвященных бикристаллам Si и Ge, показал, что высокоугловые межзеренные границы имеют значительно большие высоты барьеров Ф & и повышенную фотоэлектрическую активность и вместе с тем, как ни странно, меньшие скорости поверхностной рекомбинации. По сравнению с малоугловыми вдоль высокоугловых границ в Ge сильнее проводимость, и концентрация заряда на них такова, что пограничная область р-типа становится вырожденной. Для объяснения экспериментально наблюдавшихся значений Sgt, была предложена модель рекомбинации на линеаризованных и двойниковых границах в Ge [ McKelvey, 1957 1961 ], не учитывающая, однако никаких эффектов, связанных с электрическими полями вблизи потенциальных барьеров. [20]

Изображение участка солнечного элемента ITO - Si, полученное в растровом электронном микроскопе в режиме тока, наведенного электронным пучком. Поликристаллические слои Si изготовлены методом зонной очистки по способу Монсанто. Под оптическим микроскопом этот участок выглядит бесструктурным. При травлении выявляются ямки травления, которым на микрофотографии соответствуют темные точки на участке В. Появление черных точек обусловлено наличием электрически активных дислокаций в межкристаллитной области. Длинная сторона фотографии соответствует длине мм на образце [ фото с разрешения Inoue N.. Wilmsen С. W.. Jones К. A. / / Solar ( oIK. 1981, vol. 3 ]. [21]

Из-за большой концентрации дефектов и сегрегированных примесей на границе зерен и наличия локальных электрических полей, собирающих неосновные носители, межзеренные границы являются областями повышенной рекомбинации. Снижение значений основных характеристик солнечного элемента Jsc, Voc и / / за счет рекомбинации на этих границах сильно зависит от размера кристаллитов в поликристаллических слоях. На фотографии, полученной в режиме наведенного тока, электрически активные границы зерен выглядят темными. [22]

В противоположность точечным дефектам, появление которых в решетке кристалла повышает его энтропию и тем самым снижает его свободную энергию, дислокации и межзеренные границы мало влияют на энтропию кристалла; энергия образования этих протяженных дефектов велика, и поэтому они не могут существовать в измеримых концентрациях как термодинамически устойчивые дефекты. Линейные и поверхностные дефекты легка образуются при выращивании монокристаллов и при приложении к ним неоднородных термических и механических воздействий. Поскольку эти дефекты при небольших концентрациях распределены по объему кристалла неравномерно, нарушение свойств кристалла, обусловленное их присутствием, локализовано в небольших объемах, окружающих дислокации или границы. Вблизи дислокаций или межзеренных границ свободная энергия кристалла имеет по сравнению с энергией частей кристалла, удаленных от него, повышенное значение. Следовательно, при взаимодействии кристалла с внешней средой кинетика процессов, протекающих вблизи дефектов на поверхности или в объеме кристалла, будет иной, и однородность свойств кристалла будет нарушена. [23]

Однако недавно было показано [21], что в алюминии при предплавильных температурах при отсутствии пластической деформации дислокации не работают даже при пересыщениях - 15 - 20 %, а основными источниками и стоками вакансий являются межзеренные границы и свободная поверхность. [24]

Схематическое изображение укоренения окалины на сплавах в результате образования подокалины.| Кинетика окисления в воздухе стали Х25 без добавки ( / и с добавкой 0 9 % Y ( 2 при циклическом нагреве ( 1 ч при 1200 С, охлаждение до комнатной температуры, 1 ч при 1200 Сит. д. [25]

Для того чтобы эти промежуточные слои оказывали защитное действие, необходимо выполнение следующих условий: 1) промежуточный слой должен образовывать когерентное ( сцепленное) покрытие на металле без образования таких дополнительных каналов диффузии, как трещины или проницаемые межзеренные границы; 2) скорости диффузии катионов ( Меп и Mtn) и анионов в этом слое должны быть малы; 3) поверхностные окислы не должны образовывать легкоплавких эвтектик. [26]

Зерно-граничное упрочнение твердого раствора путем диффузии действительно наблюдалось в экспериментах по внутреннему трению [162] и в ударных испытаниях [153, 163], Данные, полученные в работе [163], подтвердили выполнение зависимости ( Ш) 1 / 2 для глубины диффузионного упрочнения и показали, что при очень высоких температурах межзеренные границы перестают, как и ожидалось, служить путями преимущественной диффузии. [27]

Райнс [503] сообщает об аналогичных наблюдениях для сплавов меди с 0 1 % Si при сравнительно низких температурах, а именно при температурах ниже 800 С. Межзеренные границы были интенсивно окаймлены окислом, причем этот осадок разрастался, перемещаясь впереди главного фронта реакции. При температурах выше 800 С выделившиеся частицы окисла довольно равномерно распределялись в основе в пределах фронта окисления. Подобная разница должна объясняться неодинаковой растворимостью кислорода, а также абсолютной и относительной величиной скоростей диффузии у межзеренных границ и внутри зерен. [28]

Болыцеугловая граница. [29]

Поликристалл состоит из большого числа зерен с различно ориентированными кристаллическими решетками. Межзеренные границы ( МЗГ) называют болыиеугловыми, так как кристаллографические направления в соседних зернах образуют углы, достигающие десятков градусов. Большеугловые границы ( рис. 1.19) представляют собой переходный слой шириной 1 - - 5 нм. В нем нарушена правильность расположения атомов, имеются скопления дислокаций, повышена концентрация примесей. [30]

Страницы: 1 2 3 4