Технологические процессы и оборудование отраслей. Белов А.В - 10 стр.

                            2         M


                                  K
                        1

                                  F




               а                      б                          в
                    Рис. 1.2. Дефекты кристаллической решетки:
                   а – точечные; б – линейные; в – плоскостные
     Даже относительно небольшая концентрация дефектов кристаллического
тела вызывает чрезвычайно большие изменения его физико-химических
свойств. Например, тысячные доли примесей к чистым полупроводниковым
кристаллам изменяют их электросопротивление в 105 ... 106 раз.
                           1.2. Виды деформации
   Упругая деформация кристаллических тел происходит путем смещения
атомов от положения устойчивого равновесия на расстояния, меньшие меж-
атомных, при снятии нагрузки, обеспечивающей упругую деформацию, упругая
деформация исчезает.
   Пластическая (необратимая) деформация совершается за счет сдвига
атомов из одного равновесного положения в другое, при этом перемещения
могут быть много большие межатомных расстояний. При таком деформирова-
нии ряд атомов меняет «соседей», но разрушенные связи восстанавливаются с
новыми соседями (рис. 1.3). В физике кристаллов вычислено, что для разрыва
всех связей в кристалле хотя бы в одном сечении, как показано на рис. 1.3, не-
обходимо приложить напряжение порядка 0,1 Е, где Е – модуль упругости. Од-
нако, реальная прочность кристаллов в сотни раз меньше теоретической. Физи-
ки это различие смогли объяснить, придумав специальные дефекты кристалли-
ческой решётки – дислокации. Дислокации обеспечивают не одновременный
разрыв всех связей в кристалле, а поочерёдный, как показано на рис. 1.3. С по-
явлением электронных микроскопов, физики экспериментально нашли приду-
манные дислокации. Движение дислокаций приводит к последовательному
разрыву связей между атомами и смещению слоёв металла, которое не исчезает
после снятия нагрузки.
   Очевидно, что материал, не содержащий дислокаций, будет значительно
прочнее, чем имеющий их. Однако реализация такого пути получения прочных
металлов натолкнулась на неразрешимые трудности, связанные с возможно-
стью выращивания бездефектных кристаллов. Для повышения прочности в на-
стоящее время используется прямо противоположный путь.



                                          9