як завгодно протяжні в третьому;
· поверхневі - малі в одному вимірі.
Точені дефекти.
Одним з поширених недосконалостей кристалічної будови є наявність точкових дефектів: вакансій, дислокованих атомів і домішок. (рис.10.)
Рис.10. Точкові дефекти
Вакансія - відсутність атомів у вузлах кристалічної решітки, «дірки», які утворилися в результаті різних причин. Утворюється при переході атомів з поверхні в навколишнє середовище або з вузлів решітки на поверхню (границі зерен, порожнечі, тріщини і т. Д.), В результаті пластичної деформації, при бомбардуванні тіла атомами або частками високих енергій (опромінення в циклотроні або нейтронної опромінення в ядерному реакторі). Концентрація вакансій в значній мірі визначається температурою тіла. Переміщаючись по кристалу, одиночні вакансії можуть зустрічатися. І об'єднуватися в дивакансії. Скупчення багатьох вакансій може призвести до утворення пор і порожнеч.
дислокованих атом - це атом, що вийшов з вузла решітки та зайняв місце в междоузлие. Концентрація дислокованих атомів значно менше, ніж вакансій, так як для їх утворення потрібні істотні витрати енергії. При цьому на місці перемістилися атома утворюється вакансія.
Домішкові атоми завжди присутні в металі, тому що практично неможливо виплавити хімічно чистий метал. Вони можуть мати розміри більше або менше розмірів основних атомів і розташовуються у вузлах решітки або междоузлиях.
Точкові дефекти викликають незначні спотворення решітки, що може призвести до зміни властивостей тіла (електропровідність, магнітні властивості), їх наявність сприяє процесам дифузії та протіканню фазових перетворень у твердому стані. При переміщенні за матеріалом дефекти можуть взаємодіяти.
Лінійні дефекти.
Основними лінійними дефектами є дислокації. Апріорне уявлення про дислокаціях вперше використано в 1934 році Орованом і Тейлером при дослідженні пластичної деформації кристалічних матеріалів, для пояснення великої різниці між практичної і теоретичної міцністю металу.
Дислокація - це дефекти кристалічної будови, що представляють собою лінії, уздовж і поблизу яких порушено характерне для кристала правильне розташування атомних площин.
Найпростіші види дислокацій - крайові і гвинтові.
Крайова дислокація являє собою лінію, вздовж якої обривається усередині кристала край зайвої напівплощини (рис.11.)
а) б)
Рис.11. Крайова дислокація (а) і механізм її утворення (б)
Неповна площина називається екстраплоскості.
Більшість дислокацій утворюються шляхом сдвигового механізму. Її утворення можна описати за допомогою наступної операції. Надрізати кристал по площині АВСD, зрушити нижню частину відносно верхньої на один період решітки в напрямку, перпендикулярному АВ, а потім зновузблизити атоми на краях розрізу внизу.
Найбільші спотворення в розташуванні атомів в кристалі мають місце поблизу нижнього краю екстраплоскості. Вправо і вліво від краю екстраплоскості ці спотворення малі (кілька періодів решітки), а уздовж краю екстраплоскості спотворення простягаються через весь кристал і можуть бути дуже великі (тисячі періодів решітки) (рис.12.).
Якщо екстраплоскості знаходиться у верхній частині кристала, то крайова дислокація - позитивна (), якщо в нижній, то - негативна (). Дислокації одного знака відштовхуються, а протилежні притягуються.
Рис.12. Спотворення в кристалічній решітці при наявності крайової дислокації
Інший тип дислокацій був описаний Бюргерса, і отримав назву гвинтова дислокація
Гвинтові дислокація отримана за допомогою часткового зсуву по площині Q навколо лінії EF (Рис.13.) На поверхні кристала утворюється сходинка, що проходить від точки Е до краю кристала. Такий частковий зсув порушує паралельність атомних шарів, кристал перетворюється на одну атомну площину, закручену по гвинту у вигляді порожнього гелікоїда навколо лінії EF, яка представляє кордон, що відокремлює частина площини ковзання, де зрушення вже відбувся, від частини, де зрушення не починався. Уздовж лінії EF спостерігається макроскопічний характер області недосконалості, в інших напрямках її розміри становлять кілька періодів.
Якщо перехід від верхніх горизонтів до нижніх здійснюється поворотом за годинниковою стрілкою, то дислокація права, а якщо поворотом проти годинникової стрілки ліва.
Рис. 13. Механізм утворення гвинтової дислокації
Гвинтові дисл...
