Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет Влияние дефектов на

Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет Влияние дефектов на реакционную способность вещества Выполнила студентка группы 4301 -51 Свинобой С. В Проверила: Исхакова И. О

Реакционная способность вещества – это способность вещества вступать в химическую реакцию. Самовоспламенение парафина при нагревании. Реакция соединения серы с железом.

Реакционная способность химического соединения возрастает при снижении механических свойств, то есть при механических свойств, то увеличении дефектов. Дефекты делятся на несколько типов: Дефекты Точечные Линейные Поверхностные Объёмные

Точечные дефекты. К таким дефектам относят все дефекты, которые связаны со смещением или заменой небольшой группы атомов, а также с примесями. Они возникают при нагреве. В процессе роста кристалла и в результате радиационного облучения. Существуют несколько типов точечных дефектов:

1. 2. 3. 4. 5. 6. Вакансия - свободный, незанятый атомом, узел кристаллической решетки. Межузельный атом – атом основного элемента, находящийся в междоузельном положении элементарной ячейки. Дефект по Френкелю. Примесный атом замещения – замена атома одного типа, атомом другого типа в узле кристаллической решетки. Примесный атом внедрения – атом примеси располагается в междоузлии кристаллической решетки. Атом замещения большой валентности.

Линейные дефекты Представляют собой дефекты кристалла. Размер которых по одному направлению много больше параметра решетки, а по двум другим- соизмерим с ним. К линейным дефектам относят дислокации краевые и винтовые.

Краевая дислокация образуется в вершине неполной атомной плоскости в правильной кристаллической решетке, которую называют экстраплоскостью, или полуплоскостью. Протяженность дислокационной линии равна длине края полуплоскости, соизмеримой с размерами кристалла. В ядре дислокации (вокруг края полуплоскости) возникает искажение кристаллической решетки и, как следствие, напряжение сжатия выше и растяжения ниже края экстраплоскости.

Винтовая дислокация соответствует оси спиральной структуры в кристалле, характеризуемом искажением, которое присоединяется к нормальным параллельным плоскостям, вместе формирующим непрерывную винтовую наклонную плоскость (с одним периодом), вращающуюся относительно дислокации. Наиболее распространена так называемая смешанная дислокация, которая является любой комбинацией краевой и винтовой дислокаций. Образования винтовой дислокации можно представить таким образом. Мысленно надрежем кристалл по плоскости и сдвинем одну его часть относительно другой по этой плоскости на один период решётки и параллельно краю надреза. При этом линия искажения пойдёт вдоль края разреза.

Эту линию и называют винтовой дислокацией. Искажение пространственной решётки кристалла состоит в том, что атомные ряды изгибаются и меняют своих соседей. Кристалл с винтовой дислокацией уже не состоит из параллельных атомных плоскостей, скорее его можно рассматривать состоящим из одной атомной плоскости, закрученной в виде геликоида или винтовой лестницы без ступенек. Винтовые дислокации чаще всего образуются во время роста кристалла. На макроуровне они проявляется в скручивании кристалла по или против часовой стрелки или в спиральных "скульптурах роста" на поверхности его граней.

Поверхностные дефекты. • • • Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. К ним относятся границы зерен, субзерен, двойников, дефекты упаковки, границы доменов, поверхность раздела фаз и т. д. В поликристаллическом материале существуют внутренние поверхности, разделяющие кристаллиты или зерна, имеющие несовпадающую кристаллографическую ориентировку. Угол разориен-тировки до 5°. . . 10° характерен для субзеренной структуры, а границы между субзернами внутри одного зерна, состоящие из дислокационных стенок, называют малоугловыми. Угол разориентировки между зернами более 10 е. Границы зерен называют высокоугловыми. Субзеренные границы могут возникать при некоторых режимах деформации металлов с высокой энергией дефектов упаковки, нагреве предварительно холоднодеформированного металла, а также в результате термомеханической обработки. Образование субзерен существенным образом влияет на механические свойства. Ширина границы зерен (субзерен) приближается к атомным размерам (порядка 1— 3 атомных диаметров). Для границы характерны большие промежутки между атомами (повышенная рыхлость). Это является причиной более быстрой диффузии по границам зерен, а также объясняет их высокую подвижность. Атомы на границах зерен находятся в неравновесном состоянии и склонны вступать в химические реакции. Этим объясняется повышенная травимость границ зерен.

Объемные дефекты. Они возникают в случае скопления большого количества других дефектов. К ним относят скопления вакансий, образующие микротрещины, микропоры. Объемные дефекты резко ухудшают механические свойства и являются зародышами разрушения конструкций.