Дефекты кристаллических структур.

Дефекты кристаллических структур во многом определяют значения структурно чувствительных свойств. Дефекты классифицируют по размерному фактору: точечные дефекты (размерность 0), линейные дефекты (размерность 1), поверхностные дефекты (размерность 2), объемные (размерность 3).

Точечные дефекты связаны с одним узлом или междоузлием кристаллической решетки. К ним относят: вакансии (отсутствие атомов в узлах), междоузельные атомы (собственные или примесные), примеси замещения, примеси вычитания (когда в решетке соединения удален атом одного типа).

К линейным дефектам относят упорядоченные цепочки вакансий, атомов внедрения, а также дислокации – важнейший тип линейных дефектов.

К поверхностным дефектам относят границы зерен, границы субзерен в монокристаллах, границы фаз.

К объемным дефектам относят микропоры в материале, микровключения второй фазы, если ее характерный размер много меньше размера зерен основной фазы.

Концентрация точечных дефектов.

Важнейшими типами точечных дефектов являются являются дефекты Шоттке и дефекты Френкеля.

Дефект Шоттке образуется, если атом из узла решетки переместить на поверхность кристалла. Термодинамическая концентрация дефектов Шоттке равна , N – концентрация узлов, DЕ_ш –энергия активации образования дефекта.

Дефект Френеля образуется, если атом из узла решетки переместить в междоузлие. Термодинамическая концентрация дефектов Френкеля равна

, N¢ - концентрация междоузлий.

 

Из выражения видно, что с ростом температуры равновесная концентрация дефектов растет.