Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Голдсмид Г. Дж. -> "Задачи по физике твердого тела " -> 68

Задачи по физике твердого тела - Голдсмид Г. Дж.

Голдсмид Г. Дж. Задачи по физике твердого тела — Наука, 1976. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): zadachipofiziketverdogotela1976.pdf
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 147 >> Следующая

а = a\ib/x,
где а -константа.
В ОЦК металлах вектор Бюргерса скользящей дислокации
равен Пересекающиеся пары таких дислокаций могут
взаимодействовать, образуя узловые дислокации с векторами Бюргерса а
(100), значит, Г3>Г1. В ГЦК металлах, наоборот, векторы Бюргерса
скользящей и узловой дислокаций будут ~ (110),
так что Т3 = ТХ. Из этого упрощенного расчета видно, что в ОЦК металлах а
должно быть меньше, чем в ГЦК металлах.
6.15. Величину и направление векторов Бюргерса полных и частичных
дислокаций в ГЦК металлах удобно изображать на правильном тетраэдре
Томпсона [71]
(рис. 6.15.1).
На рис. 6.15.1 вектор смещения дефекта упаковки, генерированного
скольжением, имеет тип Лу(неуЛ!).
Атомную конфигурацию, образующуюся при пересечении каких-либо двух
дефектов упаковки, удобно исследовать, нарисовав ее проекции вдоль линии
пересечения. Рассмотрим пересечения дефектов упаковки на плоскостях у и
8.
Для каждого вектора смещения дефекта на одной из плоскостей можно выбрать
по три вектора смещения дефектов на пересекающейся плоскости. Для дефекта
упаковки на плоскости б выберем вектор смещения !/?| = Сб.
Соответствующий сдвиг Dy на плоскости у создает атомную конфигурацию,
изображенную на рис. 6.15.2. Два других сдвига, возможных на плоскости у,
а именно Ау и By, создают атомную конфигурацию, изображенную на рис.
6.15.3. На рис. 6.15.2 и 6.15.3 той из пересекающихся дислокаций, которая
является лидирующей частичной дислокацией, пришлось немного "переползти",
чтобы "добраться" до первого дефекта упаковки.
Пересечения дислокаций на рис. 6.15.2 и 6.15.3 можно назвать дублетами '
частичных дислокаций. Их энергии складываются из
Рис. 6.15.1. Тетраэдр Томпсона для векторов Бюргерса в ГЦК решетке.
191
энергий дислокационных ядер, а оценить их можно по дилата-циям; изменение
объема (в расчете на элементарную ячейку) определяется площадью
параллелограмма, который виден на пересечении, умноженной на у [110].
На рис. 6.15.2 дилатация положительна, причем не хватает двух атомов из
девяти. Если энергия образования вакансии ?", то энергия образования
этого пересечения приблизительно равна 2?т,/9 (энергия рассчитывается на
одну атомную плоскость).
Рис. 6.15.2. Проекция на плоскость (110) пересечения дефектов упаковки,
создающего положительную дилата-цию.
Черными кружками изображены атомы в плоскости чертежа, белыми - атомы,
рас" положенные в плоскости, отстоящей на
\ [110] от плоскости чертежа.
4
Рис. 6.15.3. Проекция на плоскость (110) пересечения дефектов упаковки,
создающего отрицательную дилатацию.
Обозначения те же, что на рис. G.15.2.
На рис, 6.15.3 на каждые 9 атомов приходится 1 лишний, дилатация
отрицательна. Соответствующая энергия образования будет ?,¦/9 на одну
атомную плоскость, если ?,- -энергия образования межузельного атома.
Так как ?( > 2Ev, то очевидно, что легче образуется положительная
дилатация (рис. 6.15.2).
6.16. Для вакансии энергия образования гораздо меньше, чем для
межузельного атома, поэтому будем рассматривать только дефекты Шоттки.
Из задачи 6.3 видно, что если U - энергия, необходимая для образования
дефекта Шоттки, ft - постоянная Больцмана, Т0 - температура и с -
концентрация пересыщения, то изменение свободной энергии, обусловленное
тем, что вакансия ушла к дислокации, будет dF/dn =U ~\-kT0lnc.
Действительная равновесная концентрация с0 = ехр(-U/kT0). Отсюда следует,
что
Напряжение, необходимое, чтобы заставить дислокацию переползать, равно
просто изменению свободной энергии на единицу объема, т. е.
Для кристалла, который закален от высокой температуры Т и поэтому при
температуре Т0 пересыщен вакансиями,
Для алюминия U ^ 0,7 эв, поэтому закалка от 600 °С до комнатной
температуры создает напряжение а порядка 300 кгс ¦ мм 2, что почти на два
порядка величины превышает предел текучести при комнатной температуре.
В реальном кристалле а будет меньше 300 кгс мм~2, потому что избыточная
по сравнению с равновесной концентрация точечных дефектов существенно
снижается из-за коалесценции (см. задачу 6.18).
6.17. На рис. 6.17.1, а изображена дислокация АВ на цилиндрической
поверхности скольжения в кристалле, пересыщенном
Рис. 6.17.1. Силы, действующие на дислокацию в кристалле, пересыщенном
точечными дефектами.
точечными дефектами. Чтобы заставить краевую дислокацию переползать в
направлении, перпендикулярном к Ь, должно действовать напряжение а,
равное
Соответствующая сила на единицу длины линии дислокации будет
7 Задачи по физике 193
В
dl
6)
а)
Рассмотрим малый элемент линии дислокации dl, концы которого составляют с
вектором Бюргерса Ь углы ср и ср'.
Дислокация будет в равновесии, если она ориентирована так, что сила
линейного натяжения Т уравновешивается силой F. Условие равновесия для
компонент силы натяжения, параллельных Ь, будет
Т cos ср' = Т cos <р, т. е. ф = ф' = const.
Для компонент сил, перпендикулярных к Ь (рис. 6.17.1,6), условие
равновесия примет вид
27,sir^sin~ = F dl.
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 147 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed