А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
| Беттік ақаулар. Кристалдардың беті беттік ақаулардың қарапайым мысалдары болып табылады. Атомдардың периодты орналасуы кристалл бетіне жақындағанда бұзылатындығы белгілі. Сол себептен кристалдардың беттік қабаты ауыр жағдайда кернеулі күйде болады және сұйықтың беттік керілу энергиясына ұқсас қандай да бір беттік энергияға ие. Кез келген жүйе секілді кристаллдың минимальді энергияға тырысуы кристалл бетінің минимальді болуына әкеледі. Сондықтан да кристалдардың пішіні жиі дөңес көпжақты болып келеді.
Дегенмен, беттік ақаулар кристалдардың ішінде де кездеседі. Ол мынаған байланысты: нақты кристалдардың көпшілігі біруақытта бірнеше кристалдану центрлерінен қалыптасады, сондықтан олар кристаллды торға ұқсас түйіршіктерден тұрады. Осы түйіршіктердің бөліну шекараларында атомдардың периодты орналасуы бұзылады. Мұндай шекаралар азбұрышты деп аталады. Шекаралардың басқа да түрлері кездеседі – поликристалды материалдардағы кристалдық түйіршіктер арасындағы шекара. Бұл жағдайда кристалдық тордың көрші түйіршіктерінің кері орналасулары еркін болады. Кристалдық торы бұзылған кристалдардың түйіршіктерінің шекаралары әдетте ауыр кернеулік күйде болады. Сондықтан сыртқы, қосымша механикалық күштердің әсерінен кристалдың бөлінуі кристалдың түйіршіктерінің шекарасына жақын жерде жиі болады. Түйіршіктердің шекаралары арқылы атомдардың диффузиясы (түйіршікаралық диффузия деп аталатын) тезірек болады және кристалдың атомдарымен қажет емес химиялық реакция туғызуға икемді, газ атомдары да жиі өтеді. Осының кесірінен кристалдық заттардан жасалған бұйымдардың коррозиялық мықтылығы нашарлайды. Осы реакциялардың өнімдері (мысалы оксидтер, нитридтар және т.б.) кристалдық тордың түйіршіктерінің маңын қосымша тегістеу болады, сәйкесінше кристаллдың түйіршік бойынша бөлінуінің ықтималдығын және жалпы нәзіктігін арттырады. Беттік ақаулардың жоғарыда көрсетілгендей, кристалдың механикалық және коррозиялық қасиеттеріне тигізетін кері әсерлерін азайтудың бірнеше тәсілдері бар. Біріншісі, ең кең таралған тәсіл – бұл кристалдың шамамен балқу температурасынан 2 есе аз температурадағы шыдамдылығы. Мұндай шыдамдылық процессінде атомдар көшеді және түйір шекарасы маңындағы кернеулік төмендейді, сол себептен шекара бойындағы диффузияның болуы біршама күрделенеді және кристалдың коррозиялық тұрақтылығы жақсарады. Екіншісі, аз таралған, әрі қымбат тұратын тәсіл – көрші түйірлерідің орналасу бұрыштары аз монокристалды материалдарды пайдалану. Оларды жиі газ трубиналарының күректерін өндіру кезінде қолданады. Түйіраралық диффузия минимумге келтірілген монокристалды күрекшелер жоғары температураларда поликристалды материалдардан жасалған дәл сондай күрекшелерден қарағанда көбірек қызмет етеді. Көлемдік ақаулар. Көлемдік ақауларға басқа фазалардың жарықтарының микро қосылуы жатады. Ақаулардың соңғы екі түрі материал үшін қажетсіз, өйткені оның барлық делік физикалық қасиетін бұрмалайды, онымен қоса бұйымның мықтылығы мен созылмалығын төмендетеді. Басқа фазалардың микроқосылуларын материалдың беріктігін жақсарту үшін кең қолданады. Осы жағдайда негізгі және жеңілдеткіш фазаларынан тұратын, темір бетонды құрылымға ұқсас, арнайы құрылымды құрады. Егер екі фазаның кристалдық торлары қандай да бір жазықтық бойында бір-бірімен жақсы беттессе, онда жақсы нәтижеге ие боламыз. Мыс пен алюминий және литий мен алюминий қоспалары мысал бола алады. Материалда көлемді ақаулар ретінде қарастыруға болатын және оның физикалық қасиетін түп тамырымен өзгертетін басқа фазаның белгіленуі физикалық қасиеттері берілген жаңа материалдарды құру кезінде кең қолданады. жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|