Студопедия — Силы, действующие на дислокацию 2 страница
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Силы, действующие на дислокацию 2 страница






Рис. 2.33. Вектора Бюргерса b1, b2, b3 в плоскости (111) в ГЦК ячейке;
I, II, III – плоскости , атомы которых сдвигаются на
векторы Бюргерса выше плоскости (111)

Аналогичным образом использованы обозначения в трехслойной бильярдной упаковке слоев АВС на рис. 2.34, атом слоя А отмечен - 1, цифрами 2, 3, 4, 8 – атомы слоя В и 5, 6, 7, 9 –атомы слоя С (следует помнить, что атомы лежат в лунках предыдущего слоя, которые можно обозначить теми же цифрами).

 

[110]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
А
В
С
I
III
II
I
III
II
(110)
 
 

 

Рис. 2.34. Плотноупакованные плоскости (111) в ГЦК решетке

 

Плоскость (111) (слой А) лежит в плоскости рисунка 2.34, атомные плоскости I, II, III – плоскости , перпендикулярны (111) и плоскости рисунка. Цифрой 1 отмечен атом слоя А (темные), который соответствует атому с нулевыми координатами на рис. 2.33, остальные атомы слоев В (белые) и С (светлые) отмечены соответствующими цифрами. Рисунки 2.33 – 2.41, поясняющие образование частичных дислокаций, выполнены с одинаковыми обозначениями. Размер шаров в слоях В и С уменьшен для повышения информативности рисунка.

Для каждого типа решетки имеется свой минимальный, единичный вектор трансляции, тождественный межатомному расстоянию. Перенос решетки на величину этого вектора воспроизводит прежнюю кристаллическую структуру. Единичный или полный сдвиг в плотноупакованной плоскости (111) соответствует единичному вектору (рис. 2.33, 2.35). На рис. 2.35 отдельно показан слой А плоскости (111), по которому происходит сдвиг в слое В на вектор b1, равный трансляции между атомами, лежащими в позициях 23. Это соответствует переходу плоскости I в III (рис. 2.33, 2.34).

Геометрию сдвига атомов в ГЦК решетке с образованием единичной дислокации можно проследить по рис. 2.36, в котором, чтобы не загромождать рисунок, для ориентировки обозначен только атом 1 слоя А. Слева от плоскости , отмеченной римской I, сдвига нет. Начиная с плоскости I слой атомов В и все выше лежащие слои, в том числе и С, сдвигаются вправо на вектор трансляции b1 над слоем А, при этом атом в слое В из позиции 2 перейдет в положение 3, в слое С - 7 в 6, а плоскость I в III. Одновременно атомы в плоскости II и других, лежащих правее, во всех слоях над А также сдвигаются на вектор b1. Например, атом из позиции 4 сдвинется в 8, 5 в положение атома 9.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b 1
b 2
b 3
 
 
 
I
III
II
 
 
[110]
b 1
[211]
b 2
b 3
[121]

 

Рис. 2.35. Возможные сдвиги на вектора b1, b2, b3
в плотноупакованном слое В

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
А
В
С
b 1
I
III
II
I
III
II
 

Рис. 2.36. Сдвиг на вектор трансляции b1 с образованием единичной
дислокации; пунктиром отмечены освободившиеся атомные
позиции в плоскостях I и II

 

Сдвиг всей правой части кристалла, начиная от плоскости I, приведет к образованию выступа над плоскостью скольжения А. Плоскости I и II , лежащие ниже плоскости рисунка, оборвутся в плоскости А (111) и превратятся в экстраплоскости, состоящие из атомов в положениях А, В и С. Вокруг края двух экстраплоскостей над плоскостью рисунка решетка сильно искажается, и возникает дефектная структура – единичная (полная) дислокация (см. разд. 2.2).Схематично полная дислокация для ГЦК решетки, изображенная с помощью атомных плоскостей, представлена на рис. 2.37. Плоскости I и II обрываются в плоскости в плоскости (111), и полная дислокация состоит из двух, параллельных дислокаций.

 

 

 
 
(110)
(111)
b1
II
I
I
II

Рис. 2.37. Полная краевая дислокация с вектором Бюргерса b1 в ГЦК кристалле

Однако в модели твердых сфер сдвиг в плоскости (111) атомов слоя В непосредственно из позиции 2 в 3 (рис. 2.35-2.37), происходящий напрямую через атом А на величину вектора Бюргерса , влечет за собой большую деформацию и энергетически менее выгоден, чем движение по ”ложбинкам” между атомами А от лунки 2 к лунке 5, а затем от 5 к 3. Поэтому путь по ”ложбинке” должен быть предпочтительным. Но смещение из В в С (2→5), на вектор , отличается от b1 тем, что он не транслирует решетку, т.е. после сдвига решетка не окажется в положении самосовпадения. Сдвиг на вектор b2 иллюстрируется рис. 2.33, 2.35, 2.38.

Атомы слоя В над плоскостью А, лежащие в плоскости I и правее, сдвигаются на b2 и занимают лунки С т.е. из 2 в 5. Соответственно сдвинутся остальные слои правее плоскости I, лежащие на слое В. Слой С встанет над слоем А, как это видно из рис. 2.38, на котором изображенные маленькими кругами атомы слоя С встали над А, например 7 над 1. При этом над слоем А с правой стороны также, как в предыдущем сдвиге (рис. 2.36), образуется выступ, но меньшей величины.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b 2
I
II
I
II

Рис. 2.38. Сдвиг на b2 в слое В плоскости I в положение плоскости II

 

При сдвиге на вектор b2 в плоскости А оборвется только плоскость I, лежащая ниже плоскости рисунка, превратившись в экстраплоскость, заканчивающаяся дислокацией с вектором Бюргерса . Вектор b2 меньше минимального трансляционного вектора решетки и составляет часть полного вектора b1, поэтому такая дислокация называется частичной.

Схема сдвига в плоскостях (111) на b2,приводящего к образованию дислокации и дефекта упаковки, показана на рис. 2.39, где нормальное положение плоскостей в идеальной решетке изображено слева, а справа - после перемещения.

При таком смещении решетка не совмещается сама собой, нарушается порядок укладки атомных слоев и образуется дефект упаковки. Стрелки обозначают вектор сдвига b2, правее которых произошло скольжение, и слой В смещается в лунки С, а С в А и т.д. В результате сдвига по схеме (2.47) в упаковке слоев АВС … правее сдвига появился дефект вычитания САСА. Упаковка САСА, соответствующая ГПУ решетке, является дефектом для ГЦК.

 

А
В
С
А
В
С
А
В
С
А
В
С
А
В
С
А
b 2

Рис. 2.39. Схематическое изображение плоскостей (111) кристалла со сдвигом, вызванным образованием частичной дислокации

Таким образом, дефект упаковки типа вычитания и связанный с ним сдвиг могут быть результатом образования и движения частичной дислокации с b =1/6а<211>; перемещаясь, дефект восстанавливает расположение атомов идеальной решетки позади дислокации. Частичные дислокации типа 1/6 а <211> с вектором Бюргерса, лежащим в плоскости скольжения, легко перемещаются в плотноупакованных плоскостях {111} и называются частичными дислокациями Шокли.

Образовавшийся дефект упаковки, ограниченный слева дислокацией по схеме (рис. 2.39), должен с одной грани выходить на поверхность кристалла с образование выступа (рис. 2.38). Если же дефект оканчивается внутри кристалла, то чтобы исправить последствия образования такого дефекта упаковки, необходимо произвести еще один сдвиг атомов в том же слое. Через какое-то количество ячеек плоскость, идентичная плоскости II, должна переместиться в положение, идентичное III, т.е. атомы из положения 5 в 3 и т.д.(см. рис. 2.35). Это даст вторую частичную дислокацию с вектором Бюргерса , которая будет ограничивать дефект упаковки с другой стороны (рис. 2.40) (искажения вокруг дислокации не показаны).

На другом краю дефекта упаковки также будет образовываться частичная дислокация Шокли, ограничивающая неполную атомную плоскость II, перпендикулярную плоскости плотнейшей упаковки (плоскости рисунка). В конечном итоге результат получается такой же, как если бы атомы В переместились из 2 в 3 на вектор Бюргерса b1.

Схематично расщепленная дислокация для ГЦК решетки, состоящей из двух частичных дислокаций, разделенных дефектом упаковки, изображенная с помощью атомных плоскостей, представлена на рис. 2.41.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b 2
 
 
 
 
 
 
I
II
I
II
b 3
III
II
III
II







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 583. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Устройство рабочих органов мясорубки Независимо от марки мясорубки и её технических характеристик, все они имеют принципиально одинаковые устройства...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия