IMG4 195 (2)

8. Defekty struktury krystalicznej

Rys. 8.22. Oddziaływanie dyslokacji krawędziowych: a) położonych w jednej płaszczyźnie, b) jedno-imiennych położonych w różnych płaszczyznach, c) różnoimicnnych położonych w różnych płaszczyznach

0)

I

lui I- - *■

I

A*s*

Ł ^r '

Rys. 8.23. Konłigurage dyslokacji krawędziowych: a) spiętrzenie na przeszkodzie, b) ścianka poligonalna dyslokacji jednoimiennych, c) ścianka dyslokacji różnoimiennych

gersa (8.29) i (8.30) jest możliwość reakcji między nimi: dysocjacji, syntezy lub wymiany. Prawdopodobieństwo reakcji i stabilność utworzonego układu dyslokacji określa reguła Franka: reakcja jest prawdopodobna, jeżeli energia utworzonego układu jest mniejsza od energii układu wyjściowego.

Zgodnie z regułą Franka doskonałe dyslokacje wielokrotne z zasady dysocjują na jednostkowe, ponieważ nb² < (nb)². Analogicznie dyslokacje jednostkowe dysocjują na częściowe, jeżeli b² + b²< b².

Jeżeli w krysztale, np. o strukturze RSC, w dwóch przecinających się płaszczyznach łatwego poślizgu, np. ABC (111) i ACD (Tli) położone są tzw. dyslokacje Shockleya (rys. 8.24a), to wobec znacznej ruchliwości tych defektów możliwe jest ich spotkanie na krawędzi przecięcia obu płaszczyzn [01T]. W płaszczyźnie ABC błąd ułożenia AC ograniczony jest dyslokacjami Shockleya Aa i aC, a w płaszczyźnie ACD błąd ułożenia AD ograniczają dyslokacje Dfi i PA. Spotkanie tych defektów na krawędzi przecięcia płaszczyzn (rys. 8.24b) powoduje utworzenie z dwóch dyslokacji częściowych Aa i PA o wielkościach wektorów Burgersa odpowiednio b, = n/76 [211] i b₂ = a/76 [112] nowej dyslokacji kątowej ap o wielkości wektora Burgersa b = aj2/6 [01 f]. Jej linia pokrywa się z krawędzią przecięcia [01T] płaszczyzn ABC i ACD. Ta dyslokacja kątowa nosi nazwę dyslokacji Lomera-Cot-trella. Zgodnie z regułą Franka opisana synteza jest możliwa, ponieważ (a/76)² + + (a/yji)² > (aft/6)². W rezultacie powstaje nowy defekt przestrzenny złożony z częściowej dyslokacji kątowej ap i kątowego błędu ułożenia DC ograniczonego dyslokacjami Shockleya Dp i aC.

Dyslokacja Lomera-Cottrella jest osiadła, stosunkowo mocno związana z krawędzią przecięcia się płaszczyzn. Jak wynika z rys. 8.24b, zarówno linia dyslokacji kątowej ap jak i jej wektor Burgersa b leżą w płaszczyźnie (100) nie będącej gęsto wypełnioną płaszczyzną łatwego poślizgu. Z tego powodu dyslokacja kątowa często jest nazywana barierą Lomera-Cottrella. Jest to defekt wyjątkowo skutecznie

Rys. 8.24. Tworzenie się bariery Lomera-Cottrella: a), b) kolejne stadia