С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
- Бұл бет үшін навигация:
- Нүктелі ақаулар
| 2.3.
Кристалдық денелердің құрылысындағы ақаулар Жалпы мәліметтер . Идеалды кристалл торы қарапайым кристалдық ұяшықтардың бірнеше рет қайталануын білдіреді. Нақты металл үшін құрылымдағы кристалдық торлардың атомдарының орналасу кезектілігін бұзатын ақаулардың көп болуы сай, ол материалдың қасиеттеріне елеулі əсер етеді. Кристалдық құрылым ақауларының үш типін ажыратады: нүктелі, сызықтық жəне беткі. Нүктелі ақаулар . Мұндай ақаулар (сур. 2.4) барлық үш өлшемдерде кішкентай өлшемдермен сипатталады. Олардың үлкендігі бірнеше атомдардың диаметрінің үлкендігінен аспайды. Нүктелі ақаулар кристалды торлардағы бос орындардағы түйіндер жатады - бос орындар (сур. 2,4, а); кристалды торлардың түйіндерінен бос орындарға орын ауыстыратын атомдар – дислоцирлік атомдар (сур. 2.4, б); сондай ақ кристалды торлардың түйіндерінде жəне бос орындар арасында орналасқан басқа элементтердің атомдары — қоспалы атомдар (сур. 2.4, в) болып табылады. Нүктелі ақаулар қоспалы жəне дислоцирилді атомдар бөлек немесе тізбектеліп орналасуы мүмкін. Жылулық, механикалық, электрлік кристалдау процесінде сондай-ақ нейтрондар, электрондар жəне рентген сəулелерінің жарығының 46 Сурет. 2.4. Кристалды торлардағы нүктелі ақаулар : а — бос орын; б — шығарылған атом; в — қоспалы енгізу атомы түсуінен нүктелі ақаулар пайда болады Атомдардың жылу қозғалысының салдарынан атомдардың орналасқан жерінде бос орындар пайда болуы мүмкін. Жылу кезінде атомдардың бос орынына қарағанда торлы металлдар энергиясының атомдары айтарлықтай көп. Энергия торларындағы металлдар атомдардың шығарылуына байланысты жылу энергиясын берумен сипатталады. Сондықтан металдардағы нүктелі ақаулардың негізі бос орындардың жылуы болып табылады. Бөлме температурасында бос орындарының концентрациясы салыстырмалы түрде көп емес жəне 1 бос орынға 10 18 -атомдардан, бірақ, қыздыру кезінде күрт көтеріледі, əсіресе балқу температурасына жақын жерде. Нүктелік ақаулар металдың нақты көлеміне бекітілмеген, олар диффузия нəтижесінде кристалды торда үздіксіз қозғалады. Кристалды торларда үлгі ретінде екі бірдей алюминийді температурада қыздыру негізінде балқу температурасынан аз температурада балқитынын қарапайым эксперимент жасау кезінде дəлелденген. Егер бұл үлгілерді əр түрлі жылдамдықта суытатын болса, онда бөлме температурасында жылдам мұздатылған үлгінің көлемі (шыңдалған) баяу салқындатылған үлгінің көлемі қарағанда 0,2 % - ға артық. Бұл температурада балқу температурасына жақын, атом бөліктерінің диффузиясы əсерінен металдар бетінде көптеген бос орындар пайда болады. Баяу салқындату барысында көптеген атомдар алғашқы орындарына қайтып үлгереді. Тез салқындату кезінде бұл бос орындар алғашқы орындарына қайтып үлгермейді жəне мұздатылған үлгі құрылымында қалады. Егер мұздатылған үлгіні қайта қыздырып жəне баяу суытса, үлгілердің көлемдері арасындағы айырмашылық жойылады. Бос орындардың болуы диффузия мүмкіншілігін түсіндіреді – атамдардың арақашықтыққа орын ауыстыруы, берілген метал үшін орташа атом аралық арақашықтықты көтереді. Атомдардың орын ауыстыруы бос орындармен орын ауыстыруы арқылы жүзеге асады. 47 |