Қатты денелердегі көлемдік ақаулар барлық үш бағытта да тор периодынан көп созылғыштығымен сипатталады. Олар негізінен қатты дене құрылымының макроскопиялық бұзылулары болып табылады. Мұндай ақаулардың барлық үш бағытта да өлшемдерінің бірдей болуы міндетті емес. Мұндай жағдай сирек кездеседі.
Көлемдік ақауларға серпімді кернеулер, жарықшақтар, кеуектер, қатты дене бетіндегі сызаттар және көлемді қоспа енулер жатады. Макрокернеулер әр таңбалы болуы мүмкін – созылу және сығылу кернеулері. Егер дене тепе-теңдікте болса, онда кернеулер өзара теңестірілген. Қатты дененің бір бөлігін алып тастау бұл тепе-теңдікті бұзады да, дене жаңа квазитепе-теңдікке келуге ұмтылады, яғни серпімді кернеулер қайта таралу қажет. Бірақ, оған кристалл тордың меншікті атомдардың төмен диффузиялық қозғалғыштығы мен дислокациялардың төмен орын ауысу немесе тежелу жылдамдығы кедергі жасайды. Бұл кезде квази тепе-теңдік орнамайды да, дене ұзақ уақыт кернеулі күйде болады. Макрокернеулер кристалл торда жазықтықтар ара қашықтығы өзгергенде пайда болады.
Жарықшақтар материалда дислокациялардың орын ауысуы кезінде тежелуі нәтижесінде пайда болады (4.20-, 4.21-сурет).
| 4.21-сурет. Дислокацияның тежелуі (а) және жарықшақтың пайда болуы (б) |
| 4.20-сурет. Кристалл тордың ішінде болатын жарықшақ |
Кеуектер – атомдармен толмаған қатты денедегі бос қуыстар. Кейде микроқуыстар деп аталады. Олар ашық – кристалды қоршап тұрған сыртқы ортамен байланысы бар немесе жабық - кристалл тордың ішінде орналасқан және сыртқы ортамен байланыспаған кеуектер болып бөлінеді. Олар көп вакансиялардың коагуляциясы және металл үлгілерді циклді термоөңдеу кезінде түзіледі.
Кристалдың мозаикалығы – азбұрышты және көпбұрышты шекаралардың жиыны (4.22-сурет).
| 4.22-сурет. Кристалдың мозаикалығы. |
Қатты дене кристалл торының ішіндегі газ көпіршіктері қатты дене қатайған кезде сұйық балқымада қатты фазаға қарағанда газдар жақсы еріп қалып қояды.
Студенттердің өз білімдерін тексеруге арналған сұрақтар:
1. Қатты денелердегі ақаулардың түрлері. Френкель және Шоттки бойынша вакансиялар.
2. Химиялық байланысы ионды және ковалентті кристалдардағы вакансиялар.
3. Стехиометриялық және стехиометриялық емес оксидтердегі ақаулар.
4. Қоспалы нүктелік ақаулар туралы жалпы мәліметтер.
5. Нүктелік ақаулар анықтайтын қасиеттер.
6. Қоспа атомдар диффузиясы. Фиктің заңдары.
7. Кристалл тор түйіндерінде қоспалардың еруінің микроскопиялық моделі.
8. Кристалл тор түйіндерінің аралықтарында қоспалардың еруінің микроскопиялық моделі.
9. Қатты денелердегі сызықтық ақаулар.
10. Кристалдағы дислокациялық ақаулар туралы жалпы түсініктер
11. Қатты денелердегі жазық ақаулар.
12. Дислокациялардың қатты денелердің қасиеттеріне әсері.
13. Көлемдік ақаулардың түрлері. Макрокернеулер.
14. Жарықшақтардың таралуы. Гриффитс шарты.
15. Кеуектердің пайда болуының механизмдері.