![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расщепленные дислокации
До сих пор мы рассматривали дислокации, после прохождения которых через кристалл симметрия решетки полностью восстанавливается. Такие дислокации называются полными. Их вектор Бюргерса b 0 должен удовлетворять условию трансляционной симметрии. Добавление этого вектора к координате любого атома п идеальной решетки r n должно приводить к координате какого-либо другого атома п 1 того же элемента: r n + b 0= r n 1. (3.52) Практически, как это было показано ранее, существуют только дислокации с минимальными векторами Бюргерса, т. е. атомы n и п 1 являются ближайшими соседями. Кроме полных дислокаций существуют и частичные. Их вектор Бюргерса обычно меньше, чем у полной дислокации: b< b 0. После прохождения частичной дислокации симметрия решетки восстанавливается не полностью, в плоскости скольжения за частичной дислокацией остается плоский дефект, чаще всего дефект упаковки. Рассмотрим подробнее вопрос о частичной дислокации на примере упорядоченного сплава, состоящего из 50% атомов А и 50% атомов В (рис. 3.34, а). Упорядочение такого сплава происходит из-за того, что энергия взаимодействия атомов А и В между собой WAB меньше, чем энергии WAA и WBB, вследствие чего ближайшими соседями каждого атома являются атомы противоположного сорта. Если в такой решетке пройдет дислокация, состоящая из одной полуплоскости, то она оставит за собой в плоскости скольжения дефект: атомы А окажутся напротив атомов А, а атомы В – напротив атомов В (рис. 3.34, б). Поскольку WAB < (WAA+WBB)/2, то такая плоскость будет обладать избыточной энергией (в приближении взаимодействия ближайших соседей):
Этот результат можно было бы получить сразу, зная атомное строение идеальной решетки. Действительно, вектор b, добавленный к координате любого атома, переводит его в неэквивалентное положение: атом А в положение атома В и наоборот. Только вектор b 0 = 2 b удовлетворяет условию трансляционной симметрии, т. е. переводит все атомы в эквивалентные положения. На рис. 3.34, б видно, что движение второй частичной дислокации 2 в той же плоскости скольжения уничтожает в ней дефект упаковки, создаваемый первой частичной дислокацией 1. Следовательно, две частичные дислокации 1 и 2 с дефектом упаковки между ними эквивалентны одной полной дислокации (см. рис. 3.34, г). Такой дефект, когда две частичные дислокации с дефектом упаковки между ними эквивалентны полной дислокации, называется расщепленной дислокацией. В более сложных случаях расщепленная дислокация может состоять из трех, четырех и т. д. частичных дислокаций и сооветственно из двух, трех и т. д. полосок дефектов упаковки. Рассмотрим расщепление дислокации – превращение полной дислокации в расщепленную (рис. 3.34, г, д, в). Энергия полной дислокации
энергия расщепленной дислокации
где d – расстояние между частичными дислокациями. Первый член в этом выражении описывает энергию частичных дислокаций, более точно он равен
Отсюда
или, учитывая эмпирическое соотношение
где γ s – удельная поверхностная энергия,
Таким образом, при малых энергиях дефекта упаковки γ F < < γ s расщепление дислокации будет большим в атомном масштабе d 0> > b.
|