Дислокации. Механизмы размножения и движения дислокаций

Содержание

Слайд 2

Необходимо понять:
1. Почему в кристаллах изначально присутствуют дислокации?
2. Почему дислокации размножаются

Необходимо понять: 1. Почему в кристаллах изначально присутствуют дислокации? 2. Почему дислокации
при напряжениях много меньших теоретического порога текучести ?

Слайд 3

Откуда берутся дислокации?

Откуда берутся дислокации?

Слайд 6

Дислокации несоответствия

Дислокации несоответствия

Слайд 7

Отпечаток
индентора!

Гетерогенное зарождение дислокаций
под действием источника («концентратора»)
напряжений

Отпечаток индентора! Гетерогенное зарождение дислокаций под действием источника («концентратора») напряжений

Слайд 8

Определение способности кристалла
к пластической деформации

Определение способности кристалла к пластической деформации

Слайд 9

Vd = Δ l/ Δt

Vd = Δ l/ Δt

Слайд 10

Избирательное травление

Избирательное травление

Слайд 12

Oscar Rodríguez de la Fuente, Ph.D. Thesis, UCM

Облучение поверхности быстрыми частицами

СТМ реконструкция

Oscar Rodríguez de la Fuente, Ph.D. Thesis, UCM Облучение поверхности быстрыми частицами СТМ реконструкция

Слайд 14

Дислокации несоответствия

Эффекты механических напряжений
при гетероэпитаксии

ε = (b-a)/a

Сохранение объема
элементарной ячейки

Дислокации несоответствия Эффекты механических напряжений при гетероэпитаксии ε = (b-a)/a Сохранение объема элементарной ячейки

Слайд 15

Несоответствие решеток

Несоответствие решеток

Слайд 17

Eε ~ ε 2

ED ~ ε

ED ~ N ~ 1/d ~

Eε ~ ε 2 ED ~ ε ED ~ N ~ 1/d ~ ε
ε

Слайд 21

Механизмы размножения дислокаций

Механизмы размножения дислокаций

Слайд 23

Сила, действующая на единицу длины дислокации

Сила всегда направлена
перпендикулярно линии
дислокации

Gj =biσij

вектор

Сила Пича -
-

Сила, действующая на единицу длины дислокации Сила всегда направлена перпендикулярно линии дислокации
Келлера

Слайд 24

Линейное натяжение дислокаций

/L =

/L =


Линейное натяжение
стремится уменьшить
длину дислокационной
линии

Сила, действующая
на концы

Линейное натяжение дислокаций /L = /L = ≈ Линейное натяжение стремится уменьшить
линии

Слайд 25

Изгиб линии дислокации

Таким образом, для того, чтобы изогнуть дислокацию
в кривую с

Изгиб линии дислокации Таким образом, для того, чтобы изогнуть дислокацию в кривую
эффективным радиусом R, необходимо
приложить к образцу напряжение:

σ = Gb/R

R = Gb/σ

Слайд 26

Источник
Франка - Рида

σ

процесс повторяется
много раз

σ

σ

σ

Источник Франка - Рида σ процесс повторяется много раз σ σ σ

Слайд 27

Дислокационная сетка (сетка Франка)

Дислокационная сетка (сетка Франка)

Слайд 28

ρ = μb/σ

μ ≡ G

σc ≈ μb/l

ρ = μb/σ μ ≡ G σc ≈ μb/l

Слайд 29

b

Механизм Франка - Рида. Стрелки показывают направление обхода
линии дислокации; b - вектор

b Механизм Франка - Рида. Стрелки показывают направление обхода линии дислокации; b
Бюргерса.

μb/l

Критическое напряжение, при котором работает источник
σc ≈ μb/l
σc ≈ 10-3μ
σc ≥ σP

σ

Слайд 36

Другие источники дислокаций

Другие источники дислокаций

Слайд 40

σc ≈
106 Н/м2

σc ≈ 106 Н/м2

Слайд 41

Призматические дислокации

Если образуется диск достаточно большого размера,
то ему энергетически выгодно деформироваться

Призматические дислокации Если образуется диск достаточно большого размера, то ему энергетически выгодно
с
образованием дислокационной петли

Слайд 42

Образование дислокаций при росте
кристаллов из расплава

1. Образование большого количества равновесных вакансий

Образование дислокаций при росте кристаллов из расплава 1. Образование большого количества равновесных
вблизи температуры плавления.
2. Коалесценция избыточных вакансий в областях кристалла,
где температура понижена относительно средней вследствие
температурных градиентов. Дальнейшее образование
призматических дислокационных петель – первичные дислокации.
3. Первичные дислокации являются источниками Франка-Рида и
происходит размножение дислокаций под действием
температурных напряжений, превышающих критические
напряжения размножений дислокаций σc .

Процессы идут в следующей последовательности:

Имя файла: Дислокации.-Механизмы-размножения-и-движения-дислокаций.pptx
Количество просмотров: 53
Количество скачиваний: 0