Точечные, линейные, поверхностные и объемные дефекты кристаллического строения
Билет 3
1. Точечные, линейные, поверхностные и объемные дефекты кристаллического строения и их влияние на физико-механические характеристики твердых тел. Механические свойства бездефектных кристаллов; нитевидные кристаллы.
Неоднородный химический состав и внешние условия вызывают дефекты кристаллической решетки. Выделяют дефекты трех типов:
1) точечные (вакансии, внедренные атомы);
2) линейные (краевые и винтовые дислокации);
3) объемные (микропоры, трещины, газовые пузырьки).
Точечные дефекты:
Рекомендуемые материалы
Вакансия – отсутствие атома в узле кристаллической решетки.
Внедренные атомы: а) чужеродный атом в узле кристаллической решетки; б) атом вне узла, в межузельном пространстве.
Линейные дефекты:
Дислокации: краевые – оборванный край атомной плоскости внутри кристаллической решетки; винтовые – условная ось внутри кристалл, относительно которой закручиваются атомные плоскости в процессе кристаллизации.
Объемные дефекты:
Возникают из-за влияния внешних условий кристаллизации или под действием внешних нагрузок. В результате несколько вакансий дают пору; несколько линейных дислокаций – трещину.
Обратите внимание на лекцию "40 Советы и политика Временного правительства".
Влияние дислокаций на процесс деформирования кристалла.
Наличие дислокаций значительно облегчают движение атомных плоскостей друг относительно друга и способствует уменьшению предела прочности. В результате деформирования дислокации могут выходить за грани кристалла. Под действием значительных усилий в кристалле могут возникать новые дислокации, облегчающие деформирование кристалла (площадка текучести). Дислокации переплетаются.
Если дислокаций нет, то требуется значительное усилие, чтобы деформировать материал. Чем больше дислокаций, тем меньше усилие необходимое для деформации образца. Начиная с некоторой концентрации дислокаций деформация затрудняется, дислокации мешают движению друг друга. Возникает эффект упрочнения. Структура, возникающая при большом количестве мешающих друг другу дислокаций.
Реальные кристаллы имеют много дефектов, от которых зависят свойства материала.