ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5 Результат измерений, средняя скорость движения дислокаций в кристалле при комнатной температуре.
Контрольные вопросы
1 Какие процессы происходят в материале при пластической деформации?
2 Эстафетный механизм движения краевой дислокации.
3 Геометрия движения краевой и винтовой дислокации.
4 В чем сущность метода Гилмана определения скоростей движения дислокаций?
5 Механизм неконсервативного движения (восхождения) краевой дислокации.
[4, с. 60 – 93]; [3, с. 297 – 336]
Лабораторная работа № 5
ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА МИКРОТВЕРДОСТЬ КРИСТАЛЛОВ
Цель работы: освоить методику измерения микротвердости монокристаллов. Изучить влияние облучения на
микротвердость кристаллов-диэлектриков.
Приборы и принадлежности: микротвердомер ПМТ-3, окуляр-микрометр, образцы монокристаллов с участками,
облученными различными дозами.
Методические указания
Точечные дефекты в кристалле образуются в процессе роста, пластической деформации или термообработки.
Равновесная концентрация вакансий в кристалле растет с повышением температуры по экспоненциальному закону.
Подвергая кристалл закалке, можно создать избыточную концентрацию вакансий в кристалле, из-за чего резко изменить
свойства материала.
Особое место в физике твердого тела занимают дефекты, возникающие в кристалле под действием ионизирующего
облучения или частиц высоких энергий – радиационные дефекты. Действие радиации на кристалл создает повышенную
неравновесную концентрацию точечных дефектов, а также многие другие явления, из которых можно перечислить
основные:
– смещение электронов и ионизация атомов, а также частиц из их положения равновесия;
– образование продуктов ядерных реакций, а также тепловых клиньев и клиньев смещения.
Все эти нарушения структуры, возникающие в результате облучения, вызывают увеличение твердости, скалывающего
напряжения, упругих коэффициентов, прочности (радиационное упрочнение), окрашивание кристалла, изменение
коэффициента диффузии и другие свойства.
Электропроводность в полупроводниковых кристаллах под влиянием облучения может измениться на несколько
порядков из-за изменения концентрации и подвижности носителей тока. Первоначальные свойства кристалла из-за
радиационных изменений можно восстановить в результате отжига при повышенной температуре, который приводит к
рекомбинации вакансий и внедренных атомов.
Порядок выполнения работы
1 Освоить методику работы на микротвердомере ПМТ-3, воспользовавшись инструкцией.
Твердость – это способность материала сопротивляться внедрению в него постороннего тела. При вдавливании
алмазной пирамидки в кристалле происходит сдвиг (пластическая деформация) и образуется отпечаток. Мерой твердости в
этом методе является площадь поверхности отпечатка. Чем легче в материале движутся дислокации, тем выше его
пластичность, тем меньше твердость.
Микротвердость вычисляют по формуле
22
отп
54,18
2
sin2
a
Pa
a
P
F
P
H ===
µ
[МН/м
2
], (5.1)
где Р – нагрузка на индентор, Н; α = 136° – угол при вершине алмазной пирамидки; а – размер диагонали отпечатка,
усредненный по горизонтальной и вертикальной диагоналям (значение H
µ
можно определить и по таблице из инструкции к
ПМТ-3).
2 Получить у преподавателя и измерить микротвердость кристаллов LiF, облученных потоком электронов или
рентгеновскими лучами с различным временем воздействия τ (интенсивность излучения считать постоянной).
На каждом облученном кристалле следует произвести три замера и вычислить среднее значение микротвердости и
дисперсию
x
S (р = 95 %).
3 Полученные результаты записать в табл. 5.1 и построить график )(
τ
=
µ
fH .
5.1 Результаты измерения твердости
Диагональ отпечатка, мкм
Н
µ
, МН/м
2
τ, ч
a
1
a
2
a
3
X
1
X
2
X
3
X S
X
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
