14. Опишите линейные дефекты и условия их образования.

Основными линейными дефектами являются дислокации. Дислокация – это дефекты кристаллического строения, представляющие собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено характерное для кристалла правильное расположение атомных плоскостей. Простейшие виды дислокаций – краевые и винтовые. Краевая дислокация. Атомные плоскости (атомные слои) часто (например, в процессе роста кристалла) обрываются внутри кристалла. В результате образуется «лишняя» полуплоскость. Искажение, сосредоточено в основном вблизи нижнего края полуплоскости «лишних» атомов. Под дислокацией здесь понимают линию, проходящую вдоль края «лишней» атомной полуплоскости. На расстоянии нескольких атомных диаметров от дислокационной линии искажения настолько малы, что в этих местах кристалл имеет почти совершенную форму. Любая царапинка на поверхности кристалла может стать причиной краевой дислокации. Действительно, царапинку на поверхности кристалла можно рассматривать как нехватку атомной плоскости. В результате теплового движения атомы из соседних областей могут перейти на поверхность, а дислокация тем самым переместится вовнутрь. Более сложной является винтовая дислокация. Она представляет собой кристаллическую решетку, в которой две примыкающие части (блоки) сдвинуты так, что одна часть смещена относительно другой на толщину одного слоя — периода решетки. Наибольшие искажения сосредоточены на оси. Область, примыкающая к этой оси, и называется спиральной или винтовой дислокацией. Кристалл с дислокацией состоит не из параллельных атомных плоскостей, а скорее представляет собой одну плоскость, закрученную в виде винтовой лестницы. Винтовые дислокации определяют скорость роста кристаллов.

15. Опишите поверхностные дефекты и условия их образования.

Поверхностные дефекты влияют на механические и физ.св-ва материалов. Особенно большое значение имеют границы зерен. Чем мельче зерно, тем выше предел текучести, вязкость и меньше опасность хрупкого разрушения. Вдоль границ зерен и субзерен быстро протекает диффузия, во много раз быстрее, чем сквозь кристалл, особенно при нагреве. Взаимодействие м/у дефектами, перемещение их в кристаллах, изменение конц-и дефектов – все это отражается на св-вах материалов и имеет большое практич.значение.

Такие дефекты малы только в одном измерении и имеют в двух измерениях размеры, во много раз превышающие параметр решётки. К ним относятся поверхности раздела м/у отдельными зернами. Граница м/у зрнами представляет собой переходную область шириной до 10 межатомных расстояний, в которой решетка одного зерна, имеющего определенную кристаллографич.ориентацию, переходит в решетку другого зерна с иной кристаллографич.ориентацией. Переходный слой имеет слож.строение: в нем нарушено правильное расположение атомов, повышена конц-я примесей, имеются скопления дислокаций. Границы зерен не дают перемещаться дислокациям. Дислокация не может перейти границу зерна, т.к. в новом зерне плоскость скольжения не совпадает с плоскостью движения этой дислокации. Протяженность границ тем выше, чем меньше величина зерен. Т.к. увеличение протяженности границ создает больше барьеров перемещению дислокаций, измельчение зерна приводит к повышению пределов прочности и текучести металлич.материалов. Зависимость предела текучести от величины зерна следующая _Т=₀ + kd^-1/2, где ₀ и k – константы материала; d – размер зерна.