Cimmerman (523120), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В технике используются такие фазы внедрения, как бориды, силициды„карбиды. Ипгерпвталлинескпе фазис Образуются обычно в средних частих диаграмм сосгоиния, за областью твердых растворов, когда не выполняется правило Юм-Розери. Характеризуются проявлением гетерополярной и гомеополярной составляющих межатом- ГАБЛИИА 4 С вЂ” 2 Аа — Еп Ай — Сб Ап — Сб Ап — 2п Сп — $П Сп — 6! Сп — А! Аа — А! Сп — БЬ Ре — 2п Ре — А! № — А1 Со — 2п Х! — Еп Р! — Еп СПЕп А((ЕП АйСб АПСб АПЕп СП6$П СП66! Спай! Аа М) СП62пв 'АэвЕП8 А66Сбз АП6Сбз АП62пз Спз!Бпз СпзА14 СП2пз АйСбв АПСбв АПЕпв Снап СП66! Аа,А)з Симов РеЕп! РевЕпз! СП62пв( )()!62пв( Р(62п ! ТАБЛ И ((А З Мям! .гнп. образуется нз одноя д! (г, ц, к.) н однов ДЗ (г.
и. У.) Решеток; рспптнв гснсзгонзльнвв ТаСоз, Т!Сов, 2гре,, В Мяв, )))Ь (Мп или Ре)з, ТаМ „ Т! (Мп илв Ре)з, ())))!э 2г (Сг, 1г. Мп. )(е, Кп, Оз или Н)в 18 Маспз-тнп. обРвзУсгса нз Хву:с д! (г. ц, «.) решеток: Решетка кубвчвснзв Аде,, В!Апэ )))ЬСпэ Таси!, Т! (Ве, Со,Сг)в, Ц (А1, Со, Ре или Мп), Ег (Со. Ре или %)в Мято;тнп, б У Двун дз рсшсток; решетка гсксзго- йвльнвн а также когда металл В имеется в избытке твердых растворах ЫС1 — МпС1а с большим содержанием ЫС1. Твердые растворы сложения. В таких твердых растворах занято большее число 7АБЛНЦА Е л я Д сын Е Е„„„ ~.кой Примечание Граница фаз Нинуля На рис. 1.17 — некоторые интерметалли" рнс. 1,1з, структура ионного кристалла ыасу ческие фазы в сплавах на основе железа.
!комплексное нроинкноаенне наес! н мас3в] дееуеитФ— йлеиент 1 Рнс. 1.1т 1Л. ИОННЫЕ СТРУКТУРЫ равнозначных мест в его решетке, чем в решетках чистых компонентов. 1.6. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫ 1Л, СТРУКТУРА РЕАЛЪНЫХ КРИСТАЛЛОВ Структура реального кристаллического тела отличается от структуры идеального нарушениями в строении решетки. Дефекты 19 Образуются из катионов металла и анионов металлоида; имеют гетерополярную связь. У стехиометрических ионных кристаллов, таких как щелочные и Ая-галогениды, наблюдается ионная проводимость с помощью решеточных вакансий.
Вследствие незначительной подвижности ионов ионные кристаллы являются хорошими изоляторами. Оксиды и сульфиды имеют большей частью нестехиометрический состав, поэтому проводимость их связана с дефектами (см. полупроводники 2.6) На рис. 1.18 — ионная структура !с!аС1 с КааС! и )чаС!„комплексное проникновение. Твердые растворы вычитания. Возникают при обменном взаимодействии между различными ионными структурами, когда число занятых одинаковых положений в решетке такого твердого раствора уменьшается по сравнению с решетками чистых компонентов. Например, двухзариженный ион Ми замещает два однозарядных иона Ы в У металлов связь во всех направлениях одинакова (гибкая металлическая связь). В отличие от этого у высокополимериых твердых тел внутри молекулярной цепочки — связь насыщенная сильная ковалеитная, а между цепочками — ненасыщенная связь.
Внутри цепочки: 1Π— 200 ккал.моль — '; между цепочками: 0,5 — 1О ккал моль-'. Структура высокополимерных веществ [13) — табл. 7. ТАБЛИЦА 7 Пав»гомер (Р), влвото- ивр (Е). Люро- ивр (П) Матер»вл»о тпь 21тзз Сэру»4урэв» форму»в РЕ РР Р(В Р(С РЧ1)с РТГЕ РАН РЗ Р Р Е Р Р Р Р Р (СНв СН»!» (СН» СН (СН»ио (СН» С (СН»)а)» СН,С вЂ” СНС1)„ СН» — СС1»!» (СР,— СР,)„ (сн,— снсн), (СН» — СН (С»Нв) ! Поли мернзованный То же ь нннн ! ! ! — с — с=с — с Н н 1, 4-полибута диан СН»-мосты между фенольными кольцами Поликоиденсат с О Н !! ! — С вЂ” Н вЂ” (СН,), — Н вЂ” С вЂ” О(СН,)в — О Н Р (Е))) Полиаддукт Натуральный каучук 1,4-цис- полнизо ирен СН»-заместитель в цнс-положеннях Естественный высокий полимер ешеткн существенно влияют на свойства.
еталлический кристалл после "обычной крясталлизации и медленного охлаждения (в равновесном состоянии) содержит -1О' дислокаций на 1 см', удельное количество атомов в плоскости -10". Таким образом, соотношение между дислокациями и атомами — 1: 10'(13!. Классификация дефектов решетки. Дефекты решетки классифицируют по нх протяженности в пространстве, причем в качестве единицы протяженности принимают величину трансляции. Различают; нульмериые, одномерные и двумерные нарушения строения решетки.
Р»с. 1.19 К точечным относят дефекты, величина которых во всех трех направлениях сравнима с величиной трансляции решетки (рнс. 1.19) . Нульмерными нарушениями строения решетки являются вакансии (1 на рис. 1.19); атомы в междоузлнях (2 иа рис. 1.19); атомы замещения (8 на рис. 1.19), а также их различные комбинации (4).
Вакансии. Представляют собой свободные от атомов узлы решетки. С повышением температуры происходит увеличение числа находящихся в термодинамнческом равно- 20 1.5Л. Нульмерные нарушения строения решетки — точечные дефекты вески вакансий (с») в согласии с зависи- мостью: ац ЦТ гл = л/))) = е ЯТ). Здесь л — число вакансий; А( — число узлов. решетки; М/ — энергия связи (у металлов от 20 до 50 ккал моль-', для ст вблизи Т,-1074). С увеличением концентрации вакансий электропроводность, теплопроводность н плотность падают, удельная теплоемкость растет. Оульмерлв4е дефекты Шогг и (рис. 1.20,а), Возникают в результате перехода атомов иэ внутренних областей кристалла на поверхность.
Образование вакансий происходит в результате перехода атомов на внешнюю поверхность. В решетке происходит перегруппировка, при которой сохраняется электрическая нейтральность. ) ООООО4)е ОО~ОО([УР ©©ООгз~О Ол ООООЯ ООО л-ОО ОООООО а Рве. 1,21. Кокттр Бюрсерса я вектор Бюрсерса 21 Лнти-Шоттки-дефект. Переход атомов с поверхности кристалла во внутрь. Нуломерные дефекты Френкеля (рис. 1.20, б). Атом оставляет свое место в узле решетки и переходит в междоуэлие. ООООО© Ол ООО©' ОООООО ООО7ООО ) О О О О О©©©ОО Ряс. 1.20.-дефекты Шотткк (а) я Фревкеая (б! 1.5.2.
Одномерные дефекты Одномерные нарушения строения решетки имеют достаточную протяженность только в одном направлении. Важнейшими одномернымн дефектами являются дислокации. д ц — в ходе процесса кристаллизации; — в процессе пластической деформации; — в результате фазовых превращеняй, Вектор Бюргерса Ь (рис. 1.21). Этот вектор является определяющим параметром геометрии дислокаций. В зависимости от способа построения контура, проводимого вокруг дислохвцин, он может быть незамкнутым при отсутствии дислокации (см.
рис. 1.21) или замкнутым при налични дислокации (рис. 1.22, а). Ь вЂ” расстоянве между атомамн в контуре (см рис. 1.21). Классификация дислокаций По углу между Ь и 1 (1 — линия дислокации) различают краевые дислокации (ЬБ1); винтовые дислокации (Ь(1); смешанные дислокации [О'((Ь, 1)(90'). Краевая дислокация может быть представлена как линия (нрай) экстраплоскости, которая вставлена в решетку (см.
рис. 1.22,а, кубвческая решетка [13]) или изъята из нее. Краевые дислокации нахсшятся внутри решетки и исчезают при выходе на поверхносп кристалла (образуя там уступ). В пространстве, окружающем краевую дислокацию, решетка искажена за счет вставленного (или отсутствующего) слоя атомов, составляющего экстра-плоскость. В случае винтовой дислокации вектор Ь и линяя,дислокации 1 параллельны (рис. 1.22, б, линия винтовой дислокации о в кубической решетке).
Плоскость решетки закручивается по винту вокруг линии дислокации (образуя гелнкоидальную поверхность). По величине Ь дислокации подраз- Рве. 1.22. Дксаокацвя в ктбв- ческоа решетке: а — краевая: б — винтовая деляются на полные (единичные) и частичные. Вида1 движения дислокаций, Скольжение; поперечное скольжение; переползание.
А. Сколыкенне дислокаций. Консервативная форма движения дислокаций по данной системе сколыкения. Система скольжении состоит из комбинашзн: плоскости скольжения, т,е. воображаемой плоскости в решетке, по которой происходит скольжение (параллельно плоскости решетки с наивысшей плотностью упаковки атомов), и направления снольжения, т. е. наиболее плотноупакованного кристаллографического направления, лежащего в данной плоскости скольжения дислокации.
В результате трансляции атомных слоев по плоскостям скольжения при пластической деформации на поверхности кристалла появляются ступеньки, которые на шлифах видны как линни скольжения или полосы скольжения; обычно при микроскопическом изучении структуры деформированных металлов их называют следами сксаьжения. Б. Переползание. Неконсерватнвное движение дислокаций (рис. 1.23). Краевая дислокация может покидать свою плоскость, оставляя при этом вакансии (или наращивая к краю экстраплоскости дополнительное число атомов) В первом случае экстраплоскость укорачивается, во втором — удлиняется.
Процесс зависит от температуры (является термически активируемым). Переползание, таким образом, связано толысо с перемещениями Рнс. 1.23 1 Рис. 1.2а Рис. 1.25 ' Рнс. 1.2? 22 вблизи ливня краевой дислокации. Могут возникать пороги на днслокацнн. Такие пороги на линии дислокации образуются также прн пересечения дислокаций, движущнхся по пересекающимся плоскостям, прн этом порог н Ь не лежат в одной плоско- стн. Пороги на винтовой дислокации (1) н краевой дислокации (2) — см. рнс.
1.24. В. Поперечное скольжение. Винтовые днслокацнн в отличие от краевых могут легко менять свою плоскость скольження на, напрнмер, перпендикулярную ей 1рвс. 1.25, где 1 — первоначальная плоскость; 2— плоскость поперечного скольжения; 3 (аналогичная 1) — плоскость скольжения,' по которой движение винтовой дислокации будет осуществляться беэ препятствий).
Дополнительные сведения о дислокациях А. Полные (еднннчные) дислокации. Прн нх движения элементарный сдвиг осуществляется на величину Ь вЂ” трансляцнонный вектор. Б. Днслокацнн Шоклв — неполные влн частичные дислокации. Прн нх движении сдвиг происходят на велнчнну меньше Ь— см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
