Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Начертите ОЦК решетку. В каких металлах она встречается?
Рисунок 1 – ОЦК решетка. В объёмноцентрированной кубической (ОЦК) структуре атомы расположены в вершинах и в центре элементарной ячейки, поэтому кратчайшее расстояние между ними — вдоль диагоналей куба <111>. Координационное число равно 8. В элементарной ячейке 2 атома, и коэффициент компактности ≈ 0,68. Примеры металлов с ОЦК решеткой: W, Mo, Cr, V, K, Na, Li, β-Ti, α-Fe.Начертите ГЦК решетку. В каких металлах она встречается?
Рисунок 2 – ГЦК решетка Гранецентрированная кубическая (ГЦК) решётка. Кратчайшее межатомное расстояние — вдоль диагоналей граней куба <110>. Плоскость {111} в ГЦК-структуре является плотноупакованной — атомы в ней уложены в узлах правильной треугольной сетки. Координационное число для ГЦК-решётки z =12: каждый атом имеет 6 ближайших соседей в своём слое и по 3 — в выше- и нижележащих слоях. На элементарную ячейку приходится n = 4 атома, поэтому коэффициент компактности = 0,74. Примеры металлов с ГЦК решеткой:Al, Cu, Ni, Ag, Au, Pb, γ-Fe, Ce. Дефекты кристалловЧто такое дислокации? Укажите их виды.
Дислокации — линейные дефекты кристаллической решетки типа обрыва или сдвига атомных плоскостей, нарушающие правильность их чередования. Основные типы дислокаций: краевые, винтовые и смешанные дислокации. Схема краевой дислокации показана на рисунке 3. Если в кристалле сделать надрез по плоскости АВСД и сдвинуть части кристалла вдоль плоскости надреза, перпендикулярно к краю надреза, что полученная граница АВ между участком, где скольжение уже произошло, и ненарушенным участком будет краевой дислокацией. Рисунок 3 – Краевая дислокация: а – пространственная схема, б – схема расположения атомов в области дислокации Винтовая дислокация показана на рисунке 4.. Если надрезать кристалл по плоскости АВСД и сдвинуть по этой плоскости одну часть кристалла относительно другой параллельно краю надреза, то границей сдвига окажется винтовая дислокация АВ. Дефект решётки заключается в том, что одна её часть ( атомы изображены чёрными кружками) на некотором протяжении оказались сдвинутыми на один параметр решётки вниз по отношению к другой (белые кружки). Благодаря такому сдвигу части кристаллической решётки образовалась спиральная или винтовая поверхность. В отличие от линейной дислокации, лишней атомной плоскости у винтовой дислокации нет. Искажение кристаллической решётки заключается в том, что вблизи дислокации атомы меняют своих ближайших соседей, в результате чего плоскости решётки изгибаются. Характер искажений зависит от знака винтовой дислокации. Если искажения решётки направлены по часовой стрелке винтовая дислокация называется правой, если против часовой стрелке – левой. Рисунок 4 – Сдвиг, создавший винтовую дислокацию: а – кристалл до сдвига надрезан по АВСD, б – кристалл после сдвига, АВСD – зона сдвига Дислокации смешанной ориентации наиболее распространены в металлах и сплавах. Зона сдвига АВС на рисунке 5 ограничена линией дислокации АС. Плоскость чертежа является плоскостью скольжения, чёрные кружки обозначают атомы, расположенные под плоскостью скольжения, белые – над ней. Вблизи точки А дислокация имеет винтовую ориентацию, около точки В – краевую. Линия смешанной дислокации может оканчиваться на гранях кристалла, как это показано на рисунке 5, кроме того, возможно существование замкнутой петли внутри кристалла. Отдельные участки имеют чисто винтовую или краевую ориентацию, но, в основном, ориентация дислокаций смешанная. Рисунок 5 – Дислокация смешанной ориентацииВ чем различие малоугловых и высокоугловых границ?
Малоугловыми границами являются границы с углом разориентации менее 15°. Иногда применяют меньшее пороговое значение вплоть до 11°. Обычно их описывают с точки зрения дислокационной теории. А их свойства и структура является функцией разориентации. С другой стороны, свойства высокоугловых границ, чья разориентация выше 15°, обычно не зависят от разориентации.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://kazan-gtk.ru
Поделитесь в соцсетях: