Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 42

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 211 >> Следующая

, Все дефекты кристаллической структуры можно условно разделить на два типа: точечные и линейные.
Точечные дефекты, или вакансии, возникают за счет смещения отдельных частиц в кристалле с их мест в кристаллической решетке с образованием вакансии и атома или иона в междоузлии. Вероятность возникновения таких дефектов увеличивается в зависимости от температуры по экспоненциальному за-
где п — число вакансий в единице объема кристалла; — энергия образования пары вакансия — атом в междоузлии; — газовая постоянная; Т — абсолютная температура; а — постоянная величина для данного кристалла. Вакансии могут возникать в решет
цо
ках любого типа, ослабляя связи между частицами в кристалле, и прочность кристаллических веществ практически обращается в нуль раньше, чем они полностью перейдут в жидкое состояние.
Рассмотрим типы точечных дефектов кристаллической решетки. На рис. 70, а приведена идеальная кристаллическая решетка; решетка с атомами в междоузлиях и вакансиями (Френкель) показана на рис. 70, б, а возникновение вакансий за счет поверхностного испарения (Шоттки) приведено.на рис. 70, в. Вакансии в кристалле перемещаются, так как их место может быть занято соседними атомами. Вакансии могут скапливаться в каком-нибудь одном месте — коагуляция вакансий.

а 5 в
Рис. 70. Точечные дефекты в кристаллах:
7 нден.чыши решетка; б наканемн пц Френкелю; о ..... накаиспн но
Шоттки

Рис. 71. Возникновение линейных дислокаций
Линейные дефект ы, или дислокации, возникают при пластических деформациях кристалла и нарушении совпадения кристаллических плоскостей. Линейные дислокации могут зарождаться не" только за счет внешней силы, вызывающей деформацию, но и за счет внутренних напряжений (при нагреве или охлаждении и т. д.). На рис. 71 показано возникновение дислокации при пластической деформации идеального кристалла.
Дислокации могут быть положительными, и отрицательными, а самое главное, они могут перемещаться в теле кристалла, накап
111
ливаться в месте наибольших напряжений и т. д. Дислокации могут выходить на поверхность кристалла и создавать нарушения поверхностного слоя.
Винтовые дислокации также возникают при деформациях, но уже сдвига. На рис. 72 показано возникновение двух дислокации — правой и левой — при неполном сдвиге одной части кристалла относительно основной его массы.
I Ось винтовой дис ¦¦ пинаи;ии (правой)

Рис. 72. Возникновение винтовых дислокаций
Центр выхода винтовой дислокации является высокоактивной точкой поверхности, способной к дальнейшему развитию в виде винтовых нитевидных монокристаллов («усы»), обладающих прочностью, близкой к теоретической.
Получение таких нитевидных монокристаллов из соединений (А1203 — сапфир), а также графита в настоящее время уже освоено. Они применяются для армирования высокопрочных пластмасс и металлокерамических систем, употребляющихся в особо ответственных конструкциях.
Мозаичная, или блочная, кристаллическая структура получается в результате сращивания отдельных кристаллических зерен под некоторым весьма малым углом (доли градуса). В такой мозаичной структуре даже в пределах одного зерна возникает область на границе между блоками, содержащая большое число нарушений кристаллической структуры (дислокации, вакансии). Естественно, . при этом снижаются прочностные свойства поликристаллических конструкционных материалов. Рис. 73. Влияние примесных атомов на кристал- 1 П р И М' е СИ Ы е а Т 0-
лическую структуру . мы, входящие в кристал-

112
лическую решетку основного металла (матрицы), также создают искажение кристаллической структуры (рис. 73).
Широта области гомогенности. Наличие нарушений кристаллической структуры, особенно при внедрении атомов примеси до концентрации, еще не вызывающей перестройку данной решетки, создает изменение химического состава кристалла при сохранении его формы. Как известно, пределы изменения химического состава при сохранении кристаллической структуры вещества называют широтой области гомогенности.
Обычно ионные кристаллы отличаются небольшой широтой области гомогенности (1—5%), однако к таким кристаллам уже нельзя полностью применять закон постоянства состава. Значительно больше широта области гомогенности у соединений металлов с углеродом, бором, кремнием, азотом, водородом и кислородом, сохраняющих до известной степени металлический характер связи (электрическую проводимость).
Жидкие кристаллы. Процесс плавления кристаллов развивается по мере разрушения кристаллической решетки, теряющей свою устойчивость постепенно. Для решеток, построенных из относительно простых частиц, этот процесс совершается в очень узком интервале температур (металлы, ионные кристаллы), однако и в данном случае удается фиксировать дальний порядок в жидкости рентгенографическим путем (В. Н. Кондратьев), т. е. жидкость сохраняет некоторую кристалличность.
Кристаллы, построенные из сложных органических молекул, обладающих удлиненной формой и значительным электрическим моментом, могут при плавлении образовать так называемую «мезо-фазу» или промежуточное состояние,.в котором сохраняется ориентация молекул между собой, несмотря на уже появившиеся свойства жидкости (текучесть).
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed