Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ландау Л.Д. -> "Курс общей физики. Механика и молекулярная физика" -> 114

Курс общей физики. Механика и молекулярная физика - Ландау Л.Д.

Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лифшиц Е.М. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика — МГУ, 1962. — 405 c.
Скачать (прямая ссылка): kursobsheyfiziki1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 136 >> Следующая


Рис. 9. 334

твердые тела

[ГЛ. xiii

В § 99 было объяснено, каким образом возникновение новой фазы в среде старой фазы должно начинаться с образования зародышей. Аналогичное положение должно было бы иметь место и при росте кристалла. Возникновение нового слоя атомов на идеально правильной поверхности кристалла не может начаться просто с оседания на ней отдельных атомов: такие атомы, имеющие соседей лишь с одной

Рис. 10.

стороны, находились бы в энергетически очень невыгодных условиях и не удерживались бы на поверхности. Устойчивый «зародыш» нового слоя атомов на поверхности кристалла должен был бы сразу содержать достаточно много атомов, а случайное возникновение такого зародыша может происходить сравнительно очень редко. Если же на поверхность кристалла выходит конец винтовой дислокации, то тем самым на этой поверхности будет уже иметься готовая ступенька (высотой в толщину одного атомного слоя), к которой могут легко присоединяться новые атомы; в возникновении зародышей поэтому не будет необходимости. Cko- § 1061

природа пластичности

335

рость присоединения новых атомов примерно одинакова вдоль всего края ступеньки. Это приведет к тому, что кристалл будет расти по спирали, как показано схематически на последовательности рисунков 10, а — г. При этом все время сохраняется свободная ступенька на поверхности кристалла и его рост может продолжаться неограниченно. Скорость такого роста в колоссальное число раз превосходит скорость процесса, который требовал бы образования зародышей.

§ 106. Природа пластичности

На поверхности монокристаллического образца, подвергнутого пластической деформации сдвига, часто можно наблюдать системы параллельных линий. Эти линии представляют собой следы пересечения поверхности тела с плоскостями скольжения, вдоль которых одни части кристалла как бы соскальзывают как целое относительно других соседних частей. Таким образом, пластическая деформация имеет неоднородный характер: большие смещения при сдвиге происходят лишь вдоль сравнительно далеко отстоящих друг от друга плоскостей; части же кристалла, лежащие между этими плоскостями, почти не деформируются. На рис. 11 изображена схема деформации тела, осуществляющаяся такими скольжениями.

Расположение плоскостей скольжения Рис. 11. тесно связано со структурой кристаллической решетки. В каждом кристалле скольжение происходит в основном лишь вдоль определенных кристаллических плоскостей. Так, в кристалле NaCI — это плоскости (110), в металлических кристаллах с гранецентри-рованной кубической решеткой — это плоскости (111).

Каков механизм соскальзывания одной части кристалла относительно другой? Если бы оно происходило сразу по всей плоскости скольжения, то для его осуществления требовались бы очень большие напряжения. Переход от одного равновесного расположения атомов к другому (скажем, от изображенного на рис. 8, а, к изображенному на рис. 8, г) 336

твердые тела

[гл. xiii

должен был бы проходить через сильную упругую деформацию, в которой относительные смещения (в области вблизи плоскости скольжения) достигали бы порядка величины Для этого требовались бы напряжения порядка величины модуля сдвига G.

В действительности же пределы упругости реальных тел обычно в IO2—IO4 раз меньше их модулей сдвига, т. е. для осуществления сдвига требуются сравнительно очень небольшие усилия. Это объясняется тем, что в действительности скольжение осуществляется за счет передвижения дислокаций в кристаллах.

Простейшая схема этого механизма изображена на последовательности рис. 8, а — г. Если в кристалле имеется краевая дислокация (проходящая через точку А перпендикулярно передней грани кристалла), то в результате ее перемещения в плоскости скольжения от левого к правому краю тела возникнет сдвиг верхней части кристалла относительно нижней на один период решетки. Перемещение же дислокации связано лишь со сравнительно небольшой перестройкой решетки, затрагивающей атомы только вблизи одной линии. Иллюстративно этот процесс можно уподобить перемещению складки по ковру: складка перемещается легче, чем ковер в целом, но в результате перемещения складки от одного конца ковра к другому происходит некоторый сдвиг ковра в целом.

Таким образом, пластичность твердого тела связана с наличием в нем дислокаций и с возможностью свободного перемещения последних. Это перемещение может, однако, тормозиться различными препятствиями, например растворенными в решетке атомами примесей или содержащимися в теле мельчайшими твердыми включениями. Дислокации тормозятся также при пересечении друг с другом, а также с границами зерен в поликристаллическом теле. В то же время взаимодействие дислокаций друг с другом и с другими дефектами приводит к возникновению новых дислокаций. Эти процессы очень существенны, так как именно они поддерживают развитие пластической деформации. В противном случае деформация прекратилась бы, как только были бы «использованы» все имевшиеся в теле дислокации.

Число дислокаций в теле характеризуется их плотностью — числом дислокационных линий, пересекающих про- § 106]
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed