Новости

Новости

Скорость переползания


Неравновесный избыток вакансий стекает На дислокацию, пока не установится равновесие. Для линейного стока (оси дислокации) постоянная времени стока т = a(R2/DV), где DV — коэффициент диффузии вакансий и коэффициент а = ln(R/rя). Размером стока служит радиус ядра дислокации rя, а радиус зоны стока R ~ р-1/2 - порядка расстояния между дислокациями при их плотности р. Концентрация вакансий убывает как AcV(t) = AсV(0)ехр(-t/т). Тогда на длине дислокации l вакансии из объема V = пR2l, содержащего N = V/b3 узлов, поступают со скоростью dn/dt = N(d/dt)cV(t). Поглотив l/b вакансий, вся дислокация сделает шаг b. Отсюда для основного времени стока (пока t < т) скорость переползания vn = (b2/l)(dn/dt) ~ qпD/ba, где q = Acv(0)/cV0 -степень пересыщения; D - коэффициент самодиффузии. Скорость переползания так же сильно зависит от температуры, как самодиффузия.
Переползание невозможно для чисто винтовой дислокации, где нет избыточной полуплоскости для достройки (ее движение в любой плоскости консервативно). Переползание смешанной дислокации требует меньшего притока вакансий (одна избыточная полуплоскость приходится на длину b2/bк).
Переменное гидростатическое давление р в поле дислокации вызывает дрейф -поток вакансий jV = - (QDVcV/kT) grad р. Он может сравняться с диффузионным потоком при p/G ~ 10в-2. Ho такие давления в поле дислокации возможны в радиусе r/b ~ (7/2пр - 10 - много меньше радиуса стока (r/b ~ 1/bVp ~ 10в4). Поэтому поле дислокаций мало ускоряет сток.
Присоединение одиночной вакансии к прямолинейной краевой дислокации создает в ней две ступеньки (см. рис. 40), а исчезновение вакансии на готовой ступеньке только сдвинет ее на шаг b вдоль оси В последнем случае нет затраты энергии 2Uc, поэтому следует ожидать, что вакансии, достигнув оси, блуждают вдоль ядра дислокации до встречи с ближайшей ступенькой. Это, однако, мало замедлит переползание, так как шаг ступенек обычно намного меньше радиуса стока, а подвижность вакансий в рыхлом ядре больше, чем в решетке.
Если плотность дислокаций р, то изменение концентрации вакансий на AcV приведет к перемещению каждой из них на расстояние х = AcV/рb. Дислокационная структура существенно изменится, если х ~ р-1/2 (сравнимо с расстоянием между дислокациями). Это возможно лишь при низкой плотности дислокаций р << 10в8 см-2 и предельных пересыщениях (AcV - 10-4). Обычно же хр1/2 << 1 - само переползание мало изменит размещение дислокаций (но может, нарушив упругое равновесие, вызвать их перераспределение скольжением). Это способ обхода препятствий при скольжении, эффективный при высокой температуре.