Точеные дефекты

Одним из распространенных несовершенств кристаллического строения является наличие точечных дефектов: вакансий, дислоцированных атомов и примесей, (рисунок 2.1).

а б в
Рисунок 2.1 – Точечные дефекты

Вакансия (рисунок 2.1а)– отсутствие атомов в узлах кристаллической решетки, «дырки», которые образовались в результате различных причин. Образуется при переходе атомов с по­верхности в окружающую среду или из узлов решетки на поверхность (границы зе­рен, пустоты, трещины и т. д.), в результате пластической деформации, при бомбар­дировке тела атомами или частицами высоких энергий (облучение в циклотроне или нейтронной облучение в ядерном реакторе). Концентрация вакансий в значительной степени определяется температурой тела. Перемещаясь по кристаллу, одиночные ва­кансии могут встречаться и объединяться в дивакансии. Скопление многих вакан­сий может привести к образованию пор и пустот.

Дислоцированный атом (рисунок 2.2б)– это атом, вышедший из узла решетки и занявший место в междоузлие. Концентрация дислоцированных атомов значительно меньше, чем вакансий, так как для их образования требуются существенные затраты энергии. При этом на месте переместившегося атома образуется вакансия.

Примесные атомы (рисунок 2.1в) всегда присутствуют в металле, так как практически невозможно выплавить химически чистый металл. Они могут иметь размеры больше или меньше размеров основных атомов и располагаются в узлах решетки или междоузлиях.

Точечные дефекты вызывают незначительные искажения решетки, что может при­вести к изменению свойств тела (электропроводность, магнитные свойства), их на­личие способствует процессам диффузии и протеканию фазовых превращений в твердом состоянии. При перемещении по материалу дефекты могут взаимодейство­вать.