Физико-химические основы РЭС. Иванов В.П - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1 Классификация дефектов в кристаллах.
2 Что такое дислокация? Чем отличается винтовая дислокация от краевой? Что такое смешанная дислокация?
3 Контур и вектор Бюргерса. Какую симметрию кристалла нарушают дислокации?
4 Как влияет плотность дислокаций на прочность и пластичность кристаллов?
5 Классификация границ зерен.
6 Дислокационная модель границы субзерен.
[4, с. 60 – 93]; [3, с. 297 – 336]
Лабораторная работа № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ
В КРИСТАЛЛАХ
Цель работы: ознакомиться с методикой определения скорости движения дислокаций, разработанной Д. Гилманом.
Определить экспериментально скорость движения дислокаций в кристалле LiF.
Приборы и принадлежности: микроскоп, кристалл, реактив для выявления дислокаций.
Методические указания
Для определения скорости движения дислокаций необходимо воспользоваться методом двойного травления
дислокаций, разработанным Д. Гилманом и В. Джонстоном.
Сущность метода заключается в следующем. Поверхность кристалла, содержащего свежие дислокации, подвергают
химическому травлению, после которого на поверхности наблюдаются остроконечные ямки травления, соответствующие
положению дислокаций.
Затем кристалл нагружают и проводят повторное травление поверхности. Дислокации при нагружении кристалла
начинают перемещаться и уходить со своих старых мест, отмеченных ямками травления. Новые положения дислокаций при
повторном травлении будут отмечены вновь остроконечными ямками. Старые ямки травления также будут растравливаться,
но только в ширину и станут плоскодонными (рис. 4.1).
Зная плоскости скольжения кристалла и направления сдвига в них, можно найти две ямки травления – остроконечную и
плоскодонную, соответствующие положению одной дислокации до и после нагружения кристалла. (Для кристаллов LiF
плоскости скольжения {110}, направления сдвига <110>).
Для исследования динамических свойств дислокаций необходимы вновь образованные (свежие) дислокации, на
которых не успели осесть примесные атомы. Обычно свежие дислокации получают локальным деформированием
поверхности кристалла (уколоть поверхность индентором ПМТ-3 или легко царапнуть
кристалл иглой). Движение дислокаций можно вызвать, сбросив кристалл с
полусферическим наконечником на стальную наковальню с высоты 0,4 – 0,5 м. Время
удара – время действия импульса напряжения определяется из соотношения
El /2 γ=τ , (4.1)
где l – длина кристалла с наконечником;
γ
= 2,295 ⋅ 10
–3
кг/см
3
– плотность кристаллов
фтористого лития, Е = 2,41 ⋅ 10
6
кг/см
2
– модуль упругости. Так как размер наконечника
мал по сравнению с общим размером, то можно считать его выполненным из LiF. Это
допущение вносит некоторую погрешность в определение скорости движения дислокаций.
Порядок выполнения работы
1 Из крупных монокристаллов выколоть по плоскостям спайности {100} рабочие образцы. На одной из боковых
поверхностей образца ввести свежие дислокации несколькими легкими уколами кристалла стальной иглой.
2 Провести первое травление поверхности в 5%-oм водном растворе хлорного железа FеС1
3
, окуная кристалл в бюкс с
раствором на 25 – 30 с. После этого кристалл исследовать под микроскопом и удостовериться, что дислокационная
структура выявлена достаточно качественно.
3 Нагрузить кристалл ударным импульсом. Для этого к одному из торцов кристалла аккуратно приклеить
металлическую полусферу и сбросить кристалл наконечником вниз с высоты 0,4 – 0,5 м на стальную наковальню.
4 После нагружения провести повторное травление кристалла, исследовать поверхность под микроскопом и зарисовать
отмеченные участки.
5 Найти на поверхности кристалла несколько сместившихся дислокаций и определить пути их пробега l. По формуле
(4.1) определить время действия нагружающего импульса и рассчитать скорость.
Содержание отчета
1 Название и цель работы.
2 Тип микроскопа, его характеристика, использованные кристаллы, состав травителя.
3 Методика определения скорости движения дислокаций.
4 Рисунок дислокационных скоплений со старыми и новыми положениями дислокаций.
Рис. 4.1 Ямки травления,
соответствующие
старому (1) и новому (2)
положению дислокации
1
2
A

Страницы