Главная › Новости

3. ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ МЕТАЛЛОВ

Опубликовано: 18.12.2017

Кристаллическая решетка металла. 18.04.16.

В любом реальном кристалле всегда имеются дефекты строения. Дефекты кристаллического строения подразделяют по геометрическим признакам на точечные (нульмерные), линейные (одномерные) и поверхностные (двумерные).

Точечные дефекты. Эти дефекты (рис. 9) - малы во всех трех измерениях, и размеры их не превышают нескольких

Рис. 9. Точечные дефекты кристаллической решетки

атомных диаметров. К точечным дефектам относятся: вакансии (дефекты Шоттки), т. е. узлы решетки, в которых атомы отсутствуют (рис. 9, а и б). Вакансии чаще образуются в результате перехода атомов из узла решетки на поверхность или полного испарения с поверхности кристалла и реже в результате их перехода в междоузлие.

В кристалле всегда имеются атомы, кинетическая энергия которых значительно выше средней, свойственной заданной температуре нагрева. Такие атомы, особенно расположенные вблизи поверхности, могут выйти на поверхность кристалла, их место займут атомы, находящиеся дальше от поверхности, а принадлежащие им узлы окажутся свободными, т. е. возникнут тепловые вакансии.

Источниками тепловых вакансий, т. е. возникающих при нагреве, являются свободные поверхности, границы зерен, пустоты и трещины. С повышением температуры концентрация вакансий возрастает. Количество вакансий при температуре, близкой к плавлению, может достигать 1 % по отношению к числу атомов в кристалле. Быстрым охлаждением от этой температуры можно зафиксировать эти вакансии при нормальной температуре (так называемые закалочные вакансии).

Кристалл, находящийся при данной температуре в термодинамическом равновесии, имеет равновесную концентрацию тепловых вакансий. При данной температуре в кристалле создаются не только одиночные вакансии (см. рис. 9, а), но и двойные, тройные и их группировки. Большинство вакансий являются двойными (так называемые дивакансии) (см. рис. 9, б).