И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 17
Текст из файла (страница 17)
49 ДЕФЕКТЫ 29 По сравнению с др. методами акустяч. Д. наиб. униве альна и безопасна в эксплуатации. й' . проникающими в-вами подразделяют на капиллярную и течеисканием. Капиллярная Д, (заполнение под действием капиллярных сил полостей дефектов хорошо смачивающими жидкостями) основана на искусств. повышении свето- и цветоконтрастиостн дефектного участка относителъно неповрежденного. Метод применяют для выявления поверхностных дефектов глубиной > 10 мхм и шириной раскрытия > 1 мкм на деталях из металлов, пластмасс, керамики.
Эффект обнаружения дефектов усиливается при использовании в-в, люминесцирующих в УФ лучах (люминесцентвый метод), или смесей люминофоров с красителями (цветной метод). Д. течеисканнем основана на проннкании газов яли жидкостей через сквозные дефекты н позволяет контралировать герметичность сосудов высокого или низкого давления, многослойных изделий, сварных швов и т.д.
С помощью газовых испытаний утечки либо подсосы выявляют, определяя снижение давления (манометрич. метод), создаваемого в изделиях потоком воздуха, азота, гелия, галогена илн др. газа, относительное содержание его в окружающей среде (масс-спектрометрич., галогеииый методы), изменение теплопроводности (катарометрич. метод) и т. дц на базе этях методов разработаны наиб. высокочувствит. течеискателя. При жидкостных испытаниях изделия заполняют жидкостью (водой, керосином, р-ром люминофора) и определяют степень их герметичности по появлению капель н пятен жидкости нли светящихся точек на пов-сти. Газожидкостные методы основаны на создании внутри изделия повыш, давления газа и погружевни его в жидкость илн обмазывания мест теча мыльной водой; герметичность контролируют по выделению пузырьков газа или мылыюй пены, Миним.
размер выявляемого при течеисканнн дефекта составляет ок. 1 нм. Лье Приборы хлв неразрнимоевго ховгроля ммеравлов в нзхмна справочник под мх в в клюева, м, !976 в я клюев ДВФЙКТЫ в кристаллах (от лат, де!ес!цз — недостаток, изъян), нарушения полностью упорядоченного расположения частиц (атомов, ионов, молекул), характерного для идеального кристалла. Образуются в процессе роста кристалла из расплава илн р-ра, а также под влиянием внеш, воздействий (тепловых, электрич., мех., при разл.
видах облучения), лри введении примесей. Различают точечные (нульмерные), линейные (одномерные), поверхностные (двухмерные) и объемные (трехмерные) Д (счь рис. 1). ! Рве 1 Освоение види дььеггов в «рвстахла«1 и 2 дефекты пов-ег» «рвстахм ьэчеиви» мбвтусь Ох минна1и я м ре р ишь цх 3 хнсхьмьнв н малаЗтловие меяблочньс Шихан, М ~е срофмиыс зг няенн» и гвавьч бл «ок чб врамеснь~а атом узле решетка, 5 хгфемы Шооти Оврв ва«авма пара чохов ав пав-ети) я сражен !пар» важных ион в иежлоузляа). 50 30 ДЕФЕКТЫ Точечные дефектьп вакансии-не занятые частицами узлы кристаллич.
решетки; междоузлня — примесные атомы в узлах решетки илн между узлами, а также собственные атомы или ионы кристалла, сместившиеся из своих нормальных положений в узлах решетки. В простейшем бинарном кристалле АВ возможно образование двух видов вакансий )х и )я, двух нилов междоузельнмх атомов А, и В,; атомы А и В в кристаллографич. позипиях, свойственных друг другу, а также примесиые атомы в той или иной кристаллографич. позиции (Х„, Хв, Х,).
Обычно в структуре любого немолекулярного кристалла все видъг точечных Д. присутствуют одновременно, но вследствие различий в энергии образования концентрация одних Д. больше других. В стсхиометрнч. кристаллах всегда доминируют по менъшей мере два вида точечных Дл пара вакансий )л и )', образующихся при переходе разнородных атомов или йонов из объема кристалла на его лов-сть (дефект Шоттки), или пара вакансия-межлоузельный атом, образующаяся при переходе атома (вона) из узла решетки в междоузельное положение, т.е. А, и )гл нли В, я Ув (дефект Френкеля), В любом кристалле при т-ре, отличие))й от 0 К, существует нек-рая термодинамически равновесная концентрация точечных Д.
Неравновесная концеятрация м. б. получена при изменении условий роста (состава р-ра илн расплава, т-ры, давления) ялн в результате обработки (мехо термич., радиационной). В зависимости от вида и концентрации точечные Д. могут существенно влиять на электрич. св-ва полупроводников, маги. св-ва ферритов, оптич. св-ва кристаллофосфоров и т. и. Концентрацию точечных Д. в ионных кристаллах можно изменять также допированием, т.е.
введением в решетку нона, заряд к-рого отличается от заряда замещаемого иона в решетке. Тогда, согласно пршщипу электронейтральности, в решетке долж. но образоваться догюлнит. число вакансий или междоузельных ионов, чтобы скомпенсировать язбыточиый локалъный заряд введенной примеси. Изменение концентрации точечных Д. используется для управления физ.-хим. св.вамн твердых в-в и хим. процессами с их участием. Так, допируя галогенидъг серебра ионами кадмия я увеличивая тем самым в них концентрацию катионных вакансий, удается понизить адсорбцию на них додециламина — коллектора в процессе флотапни. Точно так же допированне прир. сульфида свинца (галенита) ионами серебра н висмута изменяет заряд пов-сти н ее способность к адсорбции заряженных молекул коллектора при флотации.
Доиируя ТРОЯ ионами танзвла, можно существенно изменять скорость заполнения межгранулярного пространства прн спекании методом горячего прессования. Ионную проводимость ХРОя, возникающую вследствие допирования СаО, связывают с образованием вакансий и своб, ионов О' . Точечные Д. изменяют скорость полиморфных превращений, коррозии металлов и сплавов, процессов спекания и рекристаллизации керамич. материалов. Т, наз.
вакансионные состояния часто предшествуют образованию частиц продукта в виде самостоят. твердой фазы при гетерог хим. р-циях. В ряде случаев получение кристаллов с заданной концентрацией точечных Д. определенного вида необходимо при создании материалов для микроэлектроники, лазерной техники, люминофоров и лр.
Дислокации (линейные Д.) бывают двух видов: краевые и винтовые. Краевая дислокация представляет собой край атомной плоскости, к-рая обрывается внутри кристалла, не доходя ло его пов-сти. Движение дислокаций в кристаллах ответственно за процессы их пластич. леформации. Пластич. сдвиг в кристалле осуществляется не олновременным перемещением всех атомов (ионов), лежащих в данной плоскости (что потребовало бы весьма значит. напряжений), а последоват перемещением краевой дислокации от одной группы атомов к другой. В результате дислокация (граница зоны сдвига) евыходнт» на пов-сть кристалла - происходит элементарный пластнч.
сдвиг; вектор Ь (рис. 2), длина к рого равна величине сдвига, наз. вектором Бюргерса; плоскость, проходящая через этот вектор и линию днсло- 5! кации, наз, плоскостью скольжения. Дислокации могут перемещаться не только путем обмена местами атомов неполной плоскости с атомами соседней заполненной атомной плоскости, ио и в резулътате иеремещеиия края неполной плоскости вверх или вниз-путем присоединения или отрыва вакансий от края плоскости. Препятствием для движения дислокаций и дальнейшего развития пластич. Ряс. 2, Краевая лясловецвя в вряюел- с ор оц яравт, рею «оа. яров елосеостя сдввгв, ЛВ- греююе вавы слввгв (ервсвея лвслоявцвя), Ь веетор Бюргеров деформации в кристалле являются вакансии, междоузельные атомы, примесные атомьг, участки в упругонапряженном состоянии, созлаваемые др.
дислокациями. Тормозимые препятствиями дислокации могут скапливаться в кристалле крайне неоднородно, образуя резкие локальные концентрации напряжений, служащие зародышами микротрещин, Бездислокационные (нитевидные) кристаллы отличаются исключительно высокой прочностью, к-рая превышает на песк. порядков прочность реалъных кристаллов, содержащих обычно 10есм ' дислокаций. При повыш. т-рах препятствия для двюкения дислокаций становятся легко преололнмыми, в результате чего пластичность кристаллов растет.
Увеличение плотности дяслокаций прн мех. обработке (напро холодной прокатке металлов) или снижение подвижности дислокаций при легированни кристаллов и иолякристаллич. материалов приводит к увеличению прочности материала. Присутствие дислокаций заметно сказывается не только на мех. св-вах кристаллов. При пересечении дислокаций возникают точечные До дислокации способствуют адсорбцян примесных атомов, они облегчают диффузионные процессы, рассеивают электроны я т.п, В ряде случаев искажения решетки в области дислокаций м.б. причиной необычного протекания хнм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
