напрямок його орієнтації. Цей механізм забезпечує значну швидкість переміщення при малій енергії активації процесу. Краудіонів механізм може виявитися істотним в радіаційно-пошкоджених кристалах, зокрема в процесі відпалу радіаційних дефектів. Краудіонів механізм перенесення маси може виявитися істотним в ситуації, коли штучно знижений хімічний потенціал вакансій поблизу їх стоку. У цьому випадку виявляється підвищеним хімічний потенціал межузельних атомів і, отже, підвищеним їх потік у порівнянні з вакансійні потоком.
Загальна особливість невекансіонних механізмів полягає в тому, що енергія активації відповідного елементарного акту може не бути сумою двох доданків, з яких одне визначає енергетичну вартість появи дефекту. Такий дефект або зовсім не потрібен (кільцевий механізм), або завжди присутній у вигляді міжвузлів (межузельний механізм) при дифузії атомів домішки по міжвузлів. Якщо ж по міжвузлів дифундують атоми кристала, то, як і при вакансійні механізмі, енергія активації є сумою двох доданків: енергії переходу в міжвузлів та енергії міграції.
2.5 Стоки точкових дефектів
Вакансії утворюються: а) в результаті флуктуацій енергії при хаотичному тепловому русі атомів; б) при пластичної деформації; в) при ядерному опроміненні металів, а також при інших процесів.
Рис. 2.5. Освіта вакансії за механізмом Шотткі
Теплові вакансії утворюються за механізмом Шотткі: атом поверхневого шару, набуваючи надлишок енергії від сусідів, випаровується з кристала або, що ще легше, переходить в адсорбційний шар (рис.2.5). В останньому випадку не відбувається повного розриву всіх міжатомних зв'язків. Через деякий час на місце пішов атома поверхневого шару переходить сусідній атом з більш глибокого шару і т.д. Таким шляхом утворюється вакансія, що переходить в глиб кристала. Кристал як би розчиняє порожнечу. Джерелами теплових вакансій є, таким чином, вільні поверхні кристала, а також порожні і тріщини всередині нього. Інші потужні джерела теплових вакансій - межі зерен і дислокації.
Джерела вакансій експериментально виявили наступним способом. Метал бомбардували? - Частинками. При подальшому нагріванні атоми гелію виділялися з розчину з утворенням газових бульбашок. Бульбашки переважно виникали поблизу джерел вакансій, вказуючи на їх місцерозташування. Джерелами вакансій, близько яких виникали бульбашки гелію, виявилися кордону зерен і дислокації.
При пластичної деформації рух дислокацій з порогами призводить до утворення нерівноважного надлишку вакансій. Вакансії можуть утворюватися при анігіляції крайових дислокацій протилежного знака.
При опроміненні металів частинками з великою енергією атоми вибиваються з вузлів решітки, в результаті чого утворюється френкелевская пара - межузельний атом і вакансія. Вільні поверхні, границі зерен і дислокації служать джерелами вакансій, поки кристал ще не насичений ними. Якщо ж кристал пересичений вакансіями, наприклад при загартуванню, то ці джерела можуть діяти як стоки - місця, куди мігрують (стікають) вакансії і де вони зникають. Вакансія і межузельний атом можуть анігілювати при зустрічі. Але така рекомбінація дефектів відбувається вкрай рідко, оскільки дуже мала концентрація міжвузлових атомів.
. Взаємодія дислокацій з точковими дефектами
3.1 Взаємодія дислокацій з вакансіями
Поле напружень крайової дислокації взаємодіє з полем пружних напружень вакансії і межузельного атома. Межузельний атом притягається до області гідростатичного розтягування, а вакансія - до області гідростатичного стиснення. Пружне взаємодія вакансій з дислокаціями слабкіше, ніж межузельних атомів, навколо яких деформація решітки більше.
Рис.3.1. Етапи об'єднання вакансій P з гвинтовою дислокацією AB в гелікоїдального дислокацію AB
Вакансії й межузельние атоми, прітянувшісь до дислокації, можуть анігілювати на порогах. Результат взаємодії крайової дислокації з домішковими атомами принципово різниться від результату її взаємодії з вакансіями і міжвузлових атомами основного металу. Якщо останні можуть анігілювати, то домішкові атоми зберігають свою індивідуальність, утворюючи атмосфери.
Якщо швидкість підходу вакансій і міжвузлових атомів до дислокації більше швидкості зникнення їх на порогах, то ці дефекти можуть утворювати атмосферу навколо лінії дислокації типу коттрелловской примесной атмосфери.
Змішані дислокації пружно взаємодіють з межузельним атомами відповідно до їх крайової компонентою.
Вакансії можуть притягатися до дислокації будь-якого типу, в тому числі і до чисто гвинтовий. Пояснюється це тим, що ва...
