- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра ОМД ЛЕКЦИЯ
по дисциплине Металловедение
на тему
«Реальное строение металлов. Дефекты кристаллического строения и их влияние на свойства металлов» Ст.преп. Горецкий Ю.В. Алчевск 2009
Реальное строение металлов. Дефекты кристаллического строения и их влияние на свойства металлов
Классификация дефектов кристаллической решетки металлов
В реальном кристалле всегда имеются дефекты строения (несовершенства).
Дефекты кристаллического строения подразделяют по геометрическим признакам на 4 – е группы:
Точечные (нульмерные); Линейные (одномерные); Поверхностные (двухмерные); Объемные (трехмерное).
2. Точечные дефекты Эти дефекты малы во всех трех измерениях и размеры их не превышают нескольких атомных диаметров.
К точечным дефектам относят вакансии («дырки» – дефекты Шоттки), межузельные атомы (дефекты Френкеля), примесные атомы образующие твердые растворы внедрения и замещения.
Вакансии образуются в результате перехода атомов из узлов решетки на поверхность, или их полного испарения с поверхности кристалла (рис. 1).
С повышением температуры концентрация вакансий возрастает.
Межузельные атомы – эти дефекты образуются в результате перехода атома из узла решетки в междоузлие (на месте атома образуется вакансия). В металлах возникают очень трудно, связано с большими затратами энергий на переход атома в междоузлие.
Атомы примесей присутствующие даже в самом чистом металле, как правило, образуют твердые растворы (рис. 2) Рисунок 1. Схема точечных дефектов в кристалле:
l – примесный атом замещения; 2 – дефект Шоттки; 3 – примесный атом внедрения; 4 – дивакансия; 5 – дефект Френкеля (вакансия и межузельный атом); 6 – примесный атом замещения Рисунок 2. Схема точечных дефектов в кристалле (на примере решетки ОЦК):
l – чистый металл; 2 – твердый раствор замещения; 3 – твердый раствор внедрения Точечные (нульмерные) дефекты являются центрами локальных искажений в кристаллической решетке. Однако заметные искажения решетки (смещение атомов), окружающие нульмерный дефект, создается только на расстояниях нескольких атомных диаметров (составляют доли межатомного расстояния).
Дефекты Шоттки и Френкеля оказывают влияние на свойства металлов: электропроводность, магнитные свойства, предопределяют процесс диффузии в металлах. 3. Линейные дефекты или одномерные Эти несовершенства имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем измерении. Дефект имеет протяженность несколько межатомных расстояний.
К линейным дефектам относятся дислокации, цепочки вакансий или цепочки межузельных атомов.
Различают дислокации следующих видов: краевые, винтовые, смешанные.
Краевая дислокация – представляет собой локализованное искажение кристаллической решетки, вызванное в ней наличием в ней «лишней» атомной полуплоскости – экстраплоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа (рис. 3). Рисунок 3. Краевая дислокация Образуется дислокация при кристаллизации или сдвиге.
Рассмотрим образование дислокации при сдвиге. Возьмем
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы