
- •Основы кристаллографии и дефекты кристаллического строения
- •Кристаллографические проекции
- •Симметрия структуры кристаллов
- •Точечные дефекты
- •Механизмы их перемещения
- •Введение
- •Понятие о кристаллическом строении кристаллографическая символика
- •Основные свойства кристаллов
- •1.2. Кристаллографическая символика
- •1.3. Символы узлов
- •1.4. Символы плоскостей
- •1.5. Символы направлений
- •1.6. Символы плоскостей и направлений кристаллов гексагональной сингонии
- •1.7. Примеры определения символов плоскостей и направлений
- •1.8. Определение символов граней и направлений по методу косинусов в кубической решетке
- •1.9. Связь между символами плоскостей и направлений в кристаллах
- •Вопросы для самопроверки:
- •Кристаллографические проекции
- •2.1 Сферическая проекция
- •2.2. Стереографическая проекция
- •2.3. Гномостреографическая проекция
- •2.4. Гномоническая проекция
- •2.5. Решение кристаллографических задач по сетке Вульфа
- •Элементы симметрии конечных фигур. Симметрия структуры кристаллов
- •3.1. Понятие симметрии
- •3.2. Элементы симметрии кристаллических многогранников
- •3.3. Изображение элементов симметрии на плоскости стереографической проекции
- •Обозначение элементов симметрии
- •3.4. Теоремы сложения элементов симметрии
- •3.5.Категории и сингонии
- •Характеристика категорий и сингоний
- •3.6.Обозначение классов симметрии
- •3.7. Формы кристаллов
- •3.8. Решетки Бравэ
- •Тип ячейки Бравэ
- •Элементы симметрии кристаллических структур
- •Международные обозначения винтовых осей и плоскостей скользящего отражения.
- •3.10. Координационное число. Координационный многогранник
- •Координационное число для некоторых структур
- •Введение.
- •4. Точечные дефекты
- •4.1. Виды точечных дефектов
- •4.2. Искажение решетки вокруг точечных дефектов
- •4.3. Термодинамика точечных дефектов
- •4.4. Миграция точечных дефектов
- •4.5. Источники и стоки точечных дефектов
- •4.6. Комплексы точечных дефектов
- •4.7. Поведение вакансий при закалке и отжиге
- •4.8. Методы определения концентрации вакансий, энергии их образования и миграции
- •5. Основные виды дислокаций и их движение
- •5.1. Краевая дислокация
- •5.2. Скольжение краевой дислокации
- •5.3. Переползание краевой дислокации
- •5.4. Винтовая дислокация
- •5.5. Смешанные дислокации
- •5.6. Призматические дислокации
- •5.7. Вектор бюргерса
- •5.8. Плотность дислокаций
- •6. Упругие свойства дислокаций
- •6.1. Энергия дислокаций
- •6.2. Силы, действующие на дислокацию
- •6.3. Упругое взаимодействие параллельных краевых
- •6.4. Упругое взаимодействие параллельных винтовых
- •7. Поверхностные дефекты
- •7.1.Плотнейшие упаковки
- •7.2. Дефекты упаковки
- •7.3. Границы зерен и субзерен
- •7.4. Малоугловые границы
- •7.5. Высокоугловые границы
- •8. Дислокации в типичных металлических структурах
- •8.1. Подразделение дислокаций на полные и частичные
- •8.2. Энергетический критерий дислокационных реакций
- •8.3. Характерные полные дислокации
- •9. Частичные дислокации. Растянутые дислокации
- •9.1. Частичные дислокации шокли
- •9.2. Частичные дислокации франка
- •9.3. Стандартный тетраэдр томпсона
- •9.4. Вершинные дислокации и дислокации ломер-коттрелла
- •9.5. Тетраэдр дефектов упаковки. Стандартная бипирамида
- •9.6. Дислокационные реакции в о.Ц.К. Решетке
- •10. Взаимодействие дислокаций между собой и с точечными дефектами
- •10.1. Поперечное скольжение растянутых дислокаций
- •10.2. Двойникующая дислокация
- •10.3. Дислокации в упорядоченных сплавах
- •10.4. Пересечение дислокаций
- •10.5. Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами
- •10.6. Торможение дислокаций
- •10.7. Образование дислокаций
- •10.8. Методы выявления дислокаций в металлах
- •Библиографический список:
1.3. Символы узлов
Если один из узлов решетки выбрать за начало координат, то любой другой узел определится радиус – вектором, R=ma+nb+pc
где a, b, c – трансляции. Совокупность чисел m, n, p записанная в двойных квадратных скобках [[ mnp]], называется символом узла.
Узлы, лежащие на одной прямой имеют пропорциональные символы (при необходимости знак минус ставится над числом сверху).
Рис. 8. Символы узлов
1.4. Символы плоскостей
Положение плоскости в пространстве однозначно определяется отрезками, отсекаемыми ею на координатных осях. За единицу измерения вдоль каждой кристаллографической оси принимают период решетки вдоль этой оси, т.е. длину ребра элементарной ячейки.
Величины, обратные отрезкам, отсекаемым плоскостью на осях, приведенные к целым числам, называют индексами Миллера: индексы Миллера, заключенные в круглые скобки, являются кристаллографическим символом плоскости (hkl).
.
Рис. 9. Символы плоскостей
Для нахождения индексов плоскости нужно помнить, что начало координат может быть помещено в любой узел пространственной решетки. Поэтому начало координат размещают так, чтобы плоскость отсекала максимально возможное число отрезков на осях координат. Далее, зная отрезки, отсекаемые плоскостью на осях координат, находят обратные им величины
Если эти величины оказываются дробными, то их приводят к общему знаменателю. В том случае, когда плоскость проходит через начало координат, для определения ее индексов следует перенести начало координат в другую вершину элементарной ячейки или рассмотреть соседнюю плоскость, параллельную первой. На рис. 9 показано расположение некоторых плоскостей в кубической элементарной ячейке.
1.5. Символы направлений
Ориентация прямой однозначно определяется координатами двух ее точек. Если выбрать из семейства параллельных прямых ту, что проходит через начало координат, или же перенести параллельно самой себе прямую в начало координат, то направление прямой определится координатами любой ее точки. За единицу измерения по каждой кристаллографической оси выбирают период решетки. Полученные значения координат точки приводят к отношению трех наименьших целых чисел. Эти числа, заключенные в квадратные скобки, являются индексами данного направления и всего семейства параллельных направлений [uvw]. Например, кристаллографические оси имеют индексы [100], [010] и [001] (рис. 10).
Рис.
10. Примеры кристаллографических
направлений в кубической решетке
Семейство направлений (направления, связанные элементами симметрии) записывают в угловых скобках: < mnp > или < uvw >. Например, для куба символ <100> обозначает прямые [100], [010], [001], [100], [010], [001], то есть прямые, индексы которых отличаются либо перестановкой, либо знаком. Знак «минус» ставится в случае, когда прямая пересекает кристаллографическую ось в отрицательном направлении.
В кубической решетке индексы направления, перпендикулярного плоскости (hkl), всегда точно такие же, как и у плоскости, [hkl].