Точечные дефекты

Точечные дефекты являются одними из наиболее распространённых несовершенств кристаллического строения металлов. К точечным дефектам относятся: вакансии, межузельные (дислоцированные) атомы, наличие в узлах кристаллической решётки атомов примесей (рис. 1).

Вакансия — это отсутствие атомов в узлах кристаллической решётки, «дырки» (незанятые атомами места в ячейках кристаллической решётки) (рис. 1а).

Образуются вакансии при переходе атомов с поверхности в окружающую среду или из узлов решётки на поверхность (границы зёрен, пустоты, трещины и т. д.), в результате пластической деформации, при бомбардировке тела атомами или частицами высоких энергий (облучение в циклотроне или нейтронное облучение в ядерном реакторе). Число вакансий увеличивается с повышением температуры, при обработке давлением, облучении и других видах воздействия. Скопление многих вакансий может привести к образованию пор и пустот.

Рис. 1. Точечные дефекты.

Атомы примесей (примесные атомы) всегда присутствуют в металле, так как практически невозможно выплавить химически чистый металл. Они располагаются в узлах решётки или междоузлиях и могут иметь размеры больше или меньше размеров основных атомов (рис. 1 б, 1 в).

Дислоцированный (межузельный) атом — это атом, вышедший из узла решётки и занявший место в междоузлие (рис. 1 в). Межузельные дефекты образуются в результате перехода атома из узла в межузлие кристаллической решётки.

Точечные дефекты вызывают внутренние напряжения и незначительные искажения кристаллической решётки, что приводит к изменению физико-механических свойств тела (прочности, электропроводности, магнитных свойств и т. д.).

Дата добавления: 2015-07-25