Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Дислокации (в кристаллах)

Дислокации (далее Д) в дефекты представляющие собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено характерное для правильное расположение плоскостей. Д (в и другие дефекты в кристаллах определяют многие физические свойства называемые структурно-чувствительными. В частности, механические свойства - прочность и пластичность - обусловлены существованием Д (в и их особенностями.

  Типы Д (в Простейшими видами Д (в являются краевая и винтовая Д (в В идеальном кристалле соседние плоскости параллельны на всем своем протяжении. В реальном плоскости часто обрываются внутри (рис. 1, а), при этом возникает краевая Д (в осью которой является край "лишней" полуплоскости. Применение электронных микроскопов с большой разрешающей способностью позволяет наблюдать в некоторых специфичное для краевой Д (в расположение рядов.

  Образование краевой Д (в можно представить себе, если надрезать по части плоскости ABCD (рис. 1, б), сдвинуть нижнюю часть относительно верхней на одно межатомное расстояние b в направлении, перпендикулярном к АВ, а затем вновь соединить на противоположных краях разреза. Оставшаяся лишняя полуплоскость обрывается вдоль краевой ДАВ. Вектор b, величина которого равна межатомному расстоянию, называется вектором сдвига (вектор Бюргерса). Плоскость, проходящая через вектор сдвига и линию Д (в называется плоскостью скольжения краевой Д
  Если направление сдвига b не перпендикулярно, а параллельно границе надреза АВ, то получается винтовая Д (в (рис. 2, а). В отличие от краевой Д (в у винтовой Д (в плоскостью скольжения является любая плоскость, проходящая через линию АВ. с винтовой Д (в уже не состоит из параллельных плоскостей, скорее его можно рассматривать состоящим из одной плоскости, закрученной в виде или винтовой лестницы без ступенек (рис. 2, б). На рис. 2а, показано расположение выше (белые кружки) и ниже (черные кружки) плоскости скольжения в простой кубической решетке с винтовой Д (в Если винтовая Д (в выходит на внешнюю поверхность то в точке выхода А (рис. 2, б) обрывается ступенька AD высотой в толщину одного слоя. Эта ступенька активно проявляет себя в процессе вещества, выпадающие из пара или раствора, легко присоединяются к ступеньке на поверхности растущего Количество захватываемых ступенькой, и скорость смещения ступеньки по поверхности больше вблизи выхода Д (в Поэтому ступенька закручивается вокруг оси Д (в Ступенька последовательно поднимается с одного "этажа" на другой, что приводит к спиральному росту
  Между предельными случаями краевой и винтовой Д (в возможны любые промежуточные, в которых линия Д (в составляет произвольный угол с вектором сдвига (смешанная Д (в Линия Д (в не обязательно должна быть прямой, она может представлять собой произвольную кривую. Линии Д (в не могут обрываться внутри они должны либо быть замкнутыми, образуя петли, либо разветвляться на несколько Д (в либо выходить на поверхность Плотность Д (в в определяется как среднее число линий Д (в пересекающих проведенную внутри тела площадку в 1 см2, или как суммарная длина Д (в в 1 см3. Плотность Д (в обычно колеблется от 102 до 103 на 1 см2 в наиболее совершенных монокристаллах и доходит до 1011-1012 на 1 см2 в сильно искаженных (наклепанных) металлах (см. ниже).

  Д (в - источники внутренних напряжений. Участки вблизи Д (в находятся в упруго напряженном состоянии. Напряжения убывают обратно пропорционально расстоянию от Д (в Поля напряжений вблизи отдельных Д (в выявляются (в прозрачных с низкой плотностью Д (в с помощью поляризованного света (см. Фотоупругость). В зависимости от взаимной ориентации векторов сдвига двух Д (в они притягиваются или отталкиваются. При сближении двух Д (в с одинаковыми векторами сдвига (рис. 3, а) увеличивается сжатие по одну сторону от плоскости скольжения и растяжение - по другую сторону. При сближении Д (в с противоположными векторами сдвига сжатие и растяжение по обе стороны от плоскости скольжения взаимно компенсируются (рис. 3, б, в, г). Величина упругой энергии, обусловленной полем напряжений Д (в пропорциональна b2 и составляет обычно величину ~ 10-4 эрг на 1 см длины Д
  Перемещение ДД (в могут перемещаться в вызывая его пластическую деформацию. Перемещение Д (в в плоскости скольжения называется скольжением. В результате скольжения одной Д (в через происходит пластический сдвиг на одно межатомное расстояние b (рис. 4). При перемещении Д (в в плоскости скольжения в каждый данный момент разрываются и пересоединяются связи не между всеми на плоскости скольжения (рис. 4, а), а только между теми которые находятся у оси Д (в (рис. 4, б). Поэтому скольжение Д (в происходит при сравнительно малых внешних напряжениях. Эти напряжения на несколько порядков ниже, чем напряжение, при котором может пластически деформироваться совершенный без Д (в (теоретическая прочность на сдвиг, см. Пластичность). Сдвиговую прочность, близкую к теоретической, могут иметь, например, нитевидные (усы), не содержащие Д
  Перемещение краевой или смешанной Д (в в направлении, перпендикулярном к плоскости скольжения, называется переползанием (восхождением). Оно осуществляется путем диффузии (или встречного движения вакансий) из к краю полуплоскости, образующему Д (в (рис. 5). Т. к. скорость диффузии очень резко (экспоненциально) уменьшается с понижением температуры, переползание происходит с заметной скоростью только при достаточно высоких температурах. Если с Д (в находится под нагрузкой, то потоки и вакансий направлены так, чтобы упругие напряжения уменьшились. В результате происходит пластическая деформация не за счет скольжения, а за счет переползания Д (в Т. о., пластическая деформация с Д (в всегда представляет собой движение Д (в При этом скорость пластической деформации оказывается прямо пропорциональной плотности движущихся Д (в и их средней скорости. Пластическая деформация без Д (в осуществляется путем диффузии точечных дефектов.

  Подвижность Д (в Скольжению Д (в препятствует не только прочность разрываемых межатомных связей, но и рассеяние тепловых колебаний и электронов проводимости (в металлах) в упруго искаженной области окружающей движущиеся Д (в а также упругое взаимодействие с др. Д (в с примесных элементов в твердых растворах, межзеренные границы в поликристаллах, частицы др. фазы в распадающихся сплавах, двойники (см. Двойникование) и др. дефекты в На преодоление этих препятствий тратится часть работы внешних сил. В результате этого подвижность Д (в зависит от структуры решетки тем больше, чем меньше дефектов содержит Скорость скольжения Д (в резко возрастает с напряжением, но не превосходит скорости распространения звука в Скорость переползания пропорциональна напряжению.

  Образование и исчезновение Д (в Обычно Д (в возникают при образовании из расплава или из газообразной фазы (см. Кристаллизация). Методы выращивания монокристаллов, совсем не содержащих Д (в очень сложны и разработаны только для немногих веществ. После тщательного отжига содержат обычно 104-105 Д (в на 1 см2. При малейшей пластической деформации такого Д (в интенсивно "размножаются" (рис. 6), без чего невозможна значительная пластическая деформация Если бы новые Д (в не рождались в то деформация прекратилась бы после выхода на поверхность всех имеющихся в нем Д
  Притягивающиеся Д (в с противоположным вектором сдвига, лежащие в одной плоскости скольжения, при сближении уничтожают друг друга (аннигилируют, рис. 3, б, в, г). Если такие Д (в лежат в разных плоскостях скольжения, то для их аннигиляции требуется переползание. Поэтому при высокотемпературном отжиге, способствующем переползанию, понижается плотность Д
  Д (в - источник кривизны решетки. Участки разделенные рядами (рис. 7) или сетками из Д (в имеют различную ориентацию плоскостей и называются блоками. Если Д (в расположены равномерно по объему то блочной структуры нет, но решетка искривлена (рис. 8).

  Искривление плоскостей и искажение межплоскостных расстояний вблизи Д (в увеличивают интенсивность рассеяния рентгеновских лучей и электронов. На этом основаны рентгеновские и электронномикроскопические методы наблюдения Д
  Дислокационная структура деформированных Разрушение. Распределение Д (в в деформированных обычно неравномерное. При малой степени деформации (обычно до 10%) Д (в часто располагаются вдоль выделенных плоскостей скольжения. С ростом деформации возникает (обычно в металлах) блочная структура, выявляемая с помощью электронного микроскопа или по рассеянию рентгеновских лучей. С ростом деформации размер блоков падает. При размножении Д (в средние расстояния между Д (в сокращаются, их поля упругих напряжений взаимно перекрываются и скольжение затрудняется (деформационное упрочнение Чтобы скольжение могло продолжаться, приложенное внешнее напряжение необходимо повысить.

  При дальнейшем размножении Д (в внутренние напряжения могут достигать значений, близких к теоретической прочности. Тогда наступает разрушение путем зарождения и распространения в нем микротрещин. Этому могут способствовать также и тепловые колебания.

  Влияние Д (в на физические свойства Д (в влияют не только на такие механические свойства твердых тел, как пластичность и прочность, для которых присутствие Д (в является определяющим, но и на др. физические свойства Например, с увеличением числа Д (в уменьшается плотность возрастает внутреннее трение, изменяются оптические свойства, повышается электросопротивление. Д (в увеличивают среднюю скорость диффузии в и ускоряют старение и др. процессы, протекающие с участием диффузии. Д (в уменьшают стойкость так что в результате обработки поверхности специальными веществами (травителями) в местах выхода Д (в образуются видимые ямки. На этом основано выявление Д (в в непрозрачных материалах методом избирательного травления.

 

  Лит.: Ландау Л. Д (в Ахиезер А. И., Лифшиц Е. М., Курс общей физики, М., 1965, § 105; Бюренван Х. Г., Дефекты в пер. с англ., М., 1962; Фридель Ж., Д, пер. с англ., М., 1967; Инденбом В. Л., Орлов А. Н., Физическая теория пластичности и прочности, "Успехи физических наук", 1962, т. 76, с. 557; Котрелл А., Теория дислокаций, пер. с англ., М., 1969; Хирт Дж., Лоте И., Теория дислокаций, пер. с англ., М. (в печати).

  А. Н. Орлов.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.01.2018 22:41:39

21:53 Трамп открестился от своего мнения о «сраных дырах»
21:44 Названа дата боя Нурмагомедова и Фергюсона за титул чемпиона UFC
21:09 Названа стоимость нового лимузина Путина
20:54 Ким Кардашьян и Канье Уэст в третий раз стали родителями
20:22 Всемирный банк пригрозил снять Украину с финансирования
20:09 Интимные фото пользователей обнаружили в руках тайных модераторов