Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Энергия дефекта упаковки

Энергия дефекта упаковки

26.07.2017

Дефект упаковки не имеет поля напряжений. Это единственный из дефектов решетки, энергия которого (в расчете на атом) мала по сравнению с энергией парного взаимодействия. Например, энергия в “решеточных единицах” Gb3 на каждый атом рядом с вакансией (Uv/Gb3)/z ~ 0,02 (для координационного числа z = 12). На атом же в двухслойном дефекте упаковки (yду b2/2Gb3) = еду/2 ~ 10в-3 в чистом металле (табл. 6) и может быть на порядок меньше в твердом растворе (хотя модули упругости и энергия Gb в нем почти те же), дело в том, что в плотноупакованных решетках (ГЦК и ГПУ) образование дефекта упаковки не меняет ни межатомных расстояний, ни числа парных связей и в первой, и во второй координационных сферах, - различия есть лишь в третьей. Здесь важнее нарушения симметрии размещения ионов и отсюда — возмущения электронов проводимости. Энергия дефекта упаковки “электронного” происхождения и поэтому сильно зависит от состава твердых растворов, а в чистых непереходных металлах - от их валентности: очень высокая в поливалентных (Al, Zn, Mg), несколько ниже — в одновалентных металлах (Cu, Au, Ag) - см. табл. 6.

Энергию дефектов упаковки ГЦК переходных металлов неоднократно вычисляли в разных приближениях электронной теории металлов. при сильной связи, при сочетании потенциала парных взаимодействий в трех координационных сферах с учетом неоднородности электронной плотности до четвертого момента. Используя “одномерность” дефекта (он бесконечно протяжен в собственной плоскости, и это позволяет вводить как объект “атомные слои”), вычисляли в “модели слоев” уду для Ir, Al, Cu с расхождением в 30% по сравнению с измеренным.
Эффективность этих методов до сих пор не ясна, так как в чистых металлах энергия уду настолько высокая, что дислокации практически не расщеплены, и измерение уду дает ошибку тоже до 15...20% (см. табл. 6). Расщепление четко измеримо в твердых растворах, но такая задача для электронной теории много труднее.
Поскольку решетки ГЦК и ГПУ отличаются только симметрией расположения “третьих” соседей и расстояниями до них (r3/b = V3 = 1,732 в ГЦК, но r3/b = (2V6)/3 = 1,635 в ГПУ), для описания дефектов упаковки неоднократно конструировали потенциал, который даст минимум энергии как раз при нужном r3/b. Ho он к сожалению, неправильно предсказывал другие свойства.
В гексагональных металлах энергии дефекта упаковки настолько высокие, что расщепления дислокации не видно даже в тройных стыках, и уду измерены (для Mg, Zn, Cd) лишь по кинетике усадки призматических петель, созданных стоком избытка вакансий (средневзвешенные значения уду по сводке работ — в табл. 6).
Многочисленные же расчеты энергии дефекта упаковки в ОЦК металлах в разных допущениях (сильной связи, из N-частичных потенциалов и псевдопотенциалов) правильно дают столь высокую энергию гипотетического дефекта, что она исключает его существование.