Статья по теме: Искажения кристаллической

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Как известно, искажения кристаллической решетки вблизи дефектов кристаллического строения приводят к формированию областей сжатия и растяжения. В работе [121] подобные области наблюдались вблизи границ зерен, о чем свидетельствовали результаты измерения межплоскостных расстояний в кристаллической[1, С.66]

Общими для всех наноматериалов, полученных ИПД, являются высокие внутренние напряжения и искажения кристаллической решетки. Данные рентгеноструктурного анализа дают для исследованных материалов величину среднеквадратичных деформаций равную 10~3-10~4, хотя, согласно электронно-микроскопическим исследованиям, локальные упругие деформации, особенно у границ зерен на порядок и более выше. Тот факт, что уровень внутренних напряжений высок, хотя плотность решеточных дислокаций в теле зерен зачастую незначительна, подтверждает, что источниками напряжений являются неравновесные границы зерен.[1, С.86]

Известно [112, 120], что использование картин Муара позволяет наиболее отчетливо выявлять небольшие искажения кристаллической решетки. Данный принцип основан на том факте, что небольшие изменения в трансляционной симметрии приводят к заметным изменениям в картинах Муара. Картины Муара часто наблюдаются в тех случаях, когда изображения кристаллических решеток двух соседних зерен накладываются друг на друга. Характерными чертами картин Муара при электронно-микроскопических исследованиях искажений кристаллической решетки являются искривления получаемых изображений кристаллографических плоскостей и часто изменение расстояния между ними. С другой стороны, наблюдаемые явления могут быть вызваны дифракционными эффектами.[1, С.66]

ИПД кручением сплава 1420 привели к формированию наноструктуры со средним размером зерен 70 нм (рис. 5.10) [64], содержащей высокий уровень внутренних упругих напряжений и сильные искажения кристаллической решетки. После ИПД произошел значительный рост микротвердости сплава до 1750 МПа.[1, С.199]

Рис. 2.21. Схематичное представление наноструктурного материала со средним размером зерен около 100 нм (треугольники разного размера и ориентации обозначают дисклинации различной мощности и знака), где вблизи неравновесных границ зерен формируются упруго-искаженные области (а); зернограничных дефектов и искажения кристаллической решетки в наноструктурном материале с размером зерен 10-20мкм (б)[1, С.100]

Приведенные выше результаты экспериментальных исследований и модельные представления свидетельствуют о том, что основными структурными элементами наноматериалов, полученных ИПД, являются малый размер зерен и большая протяженность неравновесных границ зерен, содержащих внесенные зер-нограничные дефекты и упругие искажения кристаллической решетки. В данной главе эти представления использованы для анализа различных «аномалий» фундаментальных, т. е. обычно структурно-нечувствительных свойств, таких как упругие модули, температуры Кюри и Дебая, намагниченность насыщения, температуры фазовых превращений и т. д., которые, как было показано, заметно изменяются в наноструктурных материалах.[1, С.153]

Прямые наблюдения границ зерен, выполненные методом высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, дают доказательства их специфической дефектной структуры в наноструктурных материалах вследствие присутствия атомных ступенек и фасеток, а также зернограничных дислокаций. В свою очередь, высокие напряжения и искажения кристаллической решетки ведут к дилатациям решетки, проявляющимся в изменении межатомных расстояний, появлении значительных статических и динамических атомных смещений, которые экспериментально наблюдались в рентгеновских и мессбауэрографических исследованиях.[1, С.86]

Уменьшение as и Тс нельзя связать только с размерным фактором, т. е. с малым размером зерен в структуре образцов. Как уже отмечалось ранее, размер зерен почти одинаков в состояниях после измельчения в шаровой мельнице и консолидации ИПД, однако их магнитные характеристики существенно отличаются. С другой стороны, для изучаемых образцов характерны значительные искажения кристаллической решетки, что удается наблюдать методом РСА [260] (см. также §2.1). Согласно оценкам [263], усредненное значение среднеквадратичных деформаций в образцах после шарового измельчения может достигать нескольких процентов. ИПД может приводить к еще более высоким значениям. В результате ситуация начинает напоминать ту, что имеет место вблизи ядра дислокации, а расположение атомов в теле зерен становится нестрого периодическим [12] (см. рис. 2.216).[1, С.158]

На участках 3 и 7 кривых рис. 1 указанные выше структурные параметры также практически не изменяются. Однако рентгенограммы этих образцов показывают наличие слабой текстуры, свидетельствующей о преимущественной ориентации кристаллитов осью с в направлении, близком к оси вытяжки. Следовательно, на этом участке процесс деформации сопровождается ориентацией кристаллитов без существенного изменения их размеров и без искажения кристаллической решетки.[2, С.348]

Такая непериодичность кристаллической решетки аналогично случаю аморфного состояния должна приводить к резкому уменьшению величин as и TQ [264]. Известно [265], что наличие широкого спектра межатомных расстояний в кристаллической решетке приводит к сильному изменению в ней энергии обменного взаимодействия. Это является результатом того, что эта энергия особенно чувствительна к структуре. В результате уменьшаются спонтанная намагниченность во всем объеме ферромагнитной фазы и значение температуры Кюри. В то же время, отжиг образцов даже при низкой температуре (373 и 473 К) уменьшает искажения кристаллической решетки из-за возврата в структуре и приводит к частичному восстановлению магнитных свойств. При высоких температурах свойства восстанавливаются полностью благодаря началу р екристаллизации.[1, С.158]

неоднороден и часто изменяется сложным путем, указывая на высокий уровень внутренних напряжений и упругие искажения кристаллической решетки. Такой сложный контраст присутствует как в зернах, содержащих решеточные дислокации, так и в бездефектных зернах, свидетельствуя, что источниками внутренних напряжений являются границы зерен.[1, С.21]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь