Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

56
слиянии разориентированных зерен образуется бикристалл; в
пограничной области наблюдается при этом два эффекта: рис.
3.2а − смещение атомов из их нормальных положений; рис.
3.2b − упругая деформация переходной области. Перестройка атомов,
расположенных у границы, не может обеспечить сопряжение
разориентированных относительно друг друга атомных сеток.
Поэтому некоторые атомные плоскости, перпендикулярные к
плоскости рис. 3.2, не проходят через весь кристалл, а заканчиваются
на границе зерна и образуют линейные дислокации. Расстояние D
между дислокациями определяется из выражения (при малых ):
2
sin2
D
b
. (3.6)
В теории дислокации доказывается, что: 1) нет других
физически реальных путей соединения разориентированных зерен,
кроме образования расположенных в ряд дислокации; 2) дислокации
этого ряда являются линейными, параллельными общей оси куба для
двух зерен и имеют векторы Бюргерса.
Граница зерен, образованная рядом дислокации, является
областью со значительно повышенной свободной энергией. Упругая
энергия ряда дислокации на единицу площади границы зависит от
угла :
,θln-Aθ
0
EE
(3.7)
где А является постоянной, а Е
0
зависит от типа дислокации. Для
простой наклонной границы
,
Gb
B
A;
Gb
E
2
γ14
14
(3.8)
где G - модуль сдвига; - отношение Пуассона; В — константа,
характеризующая энергию ядра дислокации.
Зависимость энергии наклонных границ от угла разориентации
между зернами имеет вид, представленный на рис. 3.3. Поле
напряжений дислокационной границы можно рассматривать как
суперпозицию полей напряжений от составляющих ее дислокации, и
поэтому границы должны притягивать примесные атомы и точечные
дефекты и являться местами скопления примесей или стока и
генерации точечных дефектов. В типичных случаях число примесных
атомов, которое может скопиться у границ, составляет порядка
10
14
см
-2
. Это позволяет говорить о преимущественной сегрегации
примесей вдоль межзеренных границ и утверждать, что эти границы

Страницы