iii. nepravilnosti i difuzija: do nanomaterijaladpajic/buksa/nanomaterijali/... · iii....
Post on 08-Mar-2020
12 Views
Preview:
TRANSCRIPT
III. Nepravilnosti i difuzija:do nanomaterijala
● Defekti kristalne rešetke● promjena entalpije i entropije govori da ćemo imati
ravnotežni broj defekata● dinamički defekti: pobuđivanje kristalne rešetke● statički defekti: pogreške u kristalnoj rešetki
Točkasti defekti kristalne rešetke● Praznina
● 1942, Huntington & Seitz: iz energije aktivacije sugerirali postojanje praznine
● 1947, Kirkendall: novi model difuzije● 1950: prihvaćeno postojanje praznina● 1960, Balluffi & Simmons:
povijesni pokus
● 1973: prebrojali 593800
točkica i pronašli 157
praznina i 9 dvostrukih.
● Praznine:● Schottkyev defekt● Frenkelov defekt● koliko ih ima?
● Primjesa/nečistoća● Međudjelovanje praznina: divakancija
Dislokacije● 1934: plastična deformacija uzduž ravnina
odvija se pomoću linijskog defekta● 1956: elektronski mikroskop
● Objašnjenje granice elastičnosti:● za pomak ravnine potrebno prekinuti veze i opet ih
uspostaviti● u slučaju dislokacije veze treba prekinuti samo
atomima duž linije● cik-cak crta smanjuje broj tih atoma
● Dislokacije uzrokuju unutarnju elastičnu deformaciju kojoj pripada određeno unutarnje naprezanje.
● energija po jedinici duljine: W~μb2/K● oko 3eV po atomu; za 100 atoma (100nm) to je ogromna
energija u usporedbi s točkastim defektima● nastoje se osloboditi● nastoje se izravnati, linijska napetost: τ~μb2/K● sila prema središtu zakrivljenosti: F=τ/R● ako postoji vanjska sila σb, onda je ravnotežni polumjer
R=μb/Kσ
● Podrijetlo dislokacija● početak kristalizacije● veliko naprezanje, pred plastičnu deformaciju● mehanizam stvaranja dislokacije, kritično vanjsko
naprezanje: σ=2μb/KL● Otpor gibanju dislokacija
● Peierlsova sila● međudjelovanje s drugim defektima
Dvodimenzijski defekti
● pogreške u slijedu mrežnih ravnina● dislokacijski zidovi
● mala disorijentacija podzrna
● granice● kut?● trojni spoj● sraslaci● koherentne granice● i ...
Difuzija
● toplinsko gibanje● plinovi, tekućine, čvrsta tijela● važnost: na povišenim temperaturama se
ubrzava i omogućava proizvodnju odgovarajućih materijala
● 1930. uočeno da se difuzija ravna preko Arrheniusova zakona (koji je tek 1950. postao "prirodni zakon za aktivacijske procese")
● 1947. Kirkendall objavio rezultate povijesnog pokusa
top related