Предельные плотности дислокаций




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
         » » Предельные плотности дислокаций

Предельные плотности дислокаций

27.07.2017


Кристаллы металлов совсем без дислокаций получают медленным (~ 1 мм/ч) выращиванием при разложении холодного пара. Самые тонкие из нитевидных кристаллов (“усов” диаметром 1...100 мкм и длиной до 1 см) иногда не содержат ни одной дислокации (что проверяется электронномикроскопически или рентгеновской топографией). Они показывают очень высокую прочность: при диаметре 0,02...0,12 мкм усы вольфрама выдерживали 21 ± 1 ГПа (с/Е = 1/12 - почти “теоретическая прочность”). Бездислокационные кристаллы меди получали диаметром до 80 мкм, но с увеличением размеров прочность падает: дислокации зарождаются от неровностей поверхности и окисных пленок.
Получение плотности дислокаций близко к ее верхней границе также связано с большими трудностями. Сильной пластической деформацией при низких температурах достигается р ~ 10в11 см-2. Далее наступает насыщение: сокращение расстояний между дислокациями облегчает их аннигиляцию. Она не больше и при скоростном ударе (из-за разогрева и медленного охлаждения после него).
До р ~ 10в12 см-2 дислокаций сохраняются при мартенситных превращениях (сдвиг со скоростью около звуковой при низкой температуре). Попытки создать еще более неравновесные условиях кристаллизации (скоростное гальваническое осаждение в холодном электролите, напыление ионным пучком на интенсивно охлаждаемую подложку) дают аморфные структуры.
Если ядро дислокации имеет радиус rя, то верхней границе возможной плотности дислокаций соответствует среднее расстояние между дислокациями l = 2rя. Когда останутся одни ядра, решетки не будет: в аморфном веществе выделить дислокацию невозможно. Поскольку радиус ядра r ~ 1*10в-7 см, дислокации существуют лишь при их плотности р < 10в13 см-2.
В аморфной среде возможно определить топологический дефект, подобный дислокации: цепь атомов, каждый из которых имеет на одну парную связь меньше, чем атом вне дефекта (аналог края полуплоскости). Ho такая цепь не обязательно непрерывна и может не иметь дальнодействующего поля.
При “расстекловывании” аморфных сплавов — формировании решетки в твердом состоянии — поверхность раздела испускает дислокации (что электронномикроскопически наблюдали insitu в селене). Ho в итоге образуются сверхмелкие зерна: ~ 0,1 мкм для Fe - 18% (ат.) С - без дислокаций внутри них.