334 (20)

od krawędziowej. Substancjami trawiącymi można odsłaniać strukturę spiralną dyslokacji śrubowych. Gęstość dyslokacji określa się z pomiaru szerokości wiązek promieni rentgenów-skich ugiętych po przejściu przez kryształ lub metodą trawienia, licząc wytrawione zagłębienia.

Wprowadzając do kryształu atomy domieszkowe (metoda „dekorowania”) uwidacznia się dyslokację, gdyż atomy te gromadzą się w miejscach o nieprawidłowej strukturze sieciowej i można je obserwować za pomocą układów optycznych. Na przykład dyslokacje znaczone atomami miedzi w kryształach krzemu są nieprzezroczyste w zakresie podczerwieni, natomiast sam krzem jest przezroczysty.

Teoria dyslokacji ma bardzo duże znaczenie w rozwiązywaniu różnorodnych zagadnień metaloznawstwa. Tłumaczy ona problemy związane z wytrzymałością i plastycznością metali (por. § 6.2.3.2). Zapoczątkowane są badania nad nowymi metodami podwyższania wytrzymałości metali za pomocą odpowiedniego rozkładu dyslokacji we wnętrzu ziam krystalicznych i na ich granicach. Również na podstawie teorii dyslokacji zaczęto badania przemian fazowych (polimorficznych) f przemian strukturalnych zachodzących w metalach w wyniku obróbki cieplnej. Stwierdzono, że na dyslokacjach powstają zarodniki nowych faz (np. podczas odmieszania roztworu stałego).

Obecnością dyslokacji w krysztale tłumaczy się dużą szybkość dyfuzji atomów w kryształach, gdyż dyfuzja ta zachodzi wzdłuż dyslokacji i na granicy bloków. Opracowano teoretycznie i poznano doświadczalnie dyslokacyjny mechanizm wzrostu kryształów (por. § 7.1.1). Stwierdzono również, że dyslokacje wywierają duży .wpływ na właściwości elektryczne półprzewodników.

5.12. BUDOWA WEWNĘTRZNA CIAŁ

O CZĘŚCIOWO UPORZĄDKOWANEJ STRUKTURZE

Ciała niekrystaliczne są zasadniczo fizycznie izotropowe i nie wykazują zdolności tworzenia form ograniczonych ścianami płaskimi, gdyż nie mają takiej prawidłowej budowy sieciowej, jaka występuje w kryształach. Szczegółowe badania, głównie metodami rentgeno-graficznymi, wykazały, że w wielu przypadkach ciała te mają częściowo uporządkowaną strukturę lub strukturę uporządkowaną bliskiego zasięgu. Wiele ciał, które uważano za bezpostaciowe, okazało się zespołem bardzo drobnych kryształów, często mniejszych, od długości fali świetlnej, bezładnie, a więc niejednorodnie zorientowanych. Wydłużone makrocząsteczki (cząsteczki o bardzo dużej liczbie atomów) związków organicznych bardzo często układają się równolegle, tworząc obszary krystaliczne występujące w zespole z obszarami typowo bezpostaciowymi (celuloza, kauczuk i in.). Ciała bezpostaciowe pod wpływem rozciągania lub ucisku wykazują często anizotropię optyczną, świadczącą o przejściu ciała w stan o częściowo uporządkowanej strukturze.

5.12.1. Struktura cieczy izotropowych

Za pomocą badań rentgenograficznych stwierdzono, że nawet w tak typowo izotropowym środowisku, jakim jest ciecz, mimo ruchu cieplnego atomy lub cząsteczki mogą być ułożone w sposób prawidłowy. Według Stuarta (1927) ciecze mają budowę pseudo-

»• 339