Mövzu:Xətti qüsurlar. Kənar və vintvari dislokasiyalar. Byurgers vektoru.
İxtisas:FH HFT
Qrup:231.18
Tələbə:Abbasova Aygül
Müəllim: İmayılova Kəmalə
Plan: 1.Qüsurlar nədir?
2.Xətti qüsurlar
3.Xətti qüsurların növləri
4.Byurgers vektoru
Metalların xassələrini əsas etibarilə kristal quruluşun mükəmməlliyi və ya onun düzgünlüyünün pozulması dərəcəsi təyin edir.
Ona görə də kristal quruluşda ola bilən qüsurları, daha doğrusu kristalların real (həqiqi) quruluşunu bilmək vacibdir.
Tədqiqatlar göstərir ki, dənənin daxili kristallik quruluşu düzgün deyildir- qüsurludur.
İdeal kristallik qəfəs elementar kristallik torların çoxdəfəli təkrarını özündə əks etdirir.
Real metal üçün kristal qəfəsdə atomların dövrülüyünü pozan böyük miqdarda quruluş qusürlarının mövcudluğu səciyyəvidir.
Bu qüsurlar materialın xassələrinə əhəmiyyətli təsir edirlər.
Kristal quruluşun qüsurlarının 4 tipini fərqləndirirlər:
Nöqtəvi
Xətti
Həcmi
Səthi
Xətti qüsurlar iki istiqmətdə kiçik ölçülərdə səciyyələnirlər, ancaq üçüncü istiqamətdə əhəmiyyətli uzunluğa malik olurlar.
Xətti qüsurların ən vacib növü dislokasiya-lardır.
Dislokasiyalar nəzəriyyəsi metalların nəzəri və praktiki möhkəmliyi arasındakı böyük fərqi izah etməyə imkan verir.
Dislokasiyalar elektron mikroskopun köməyilə,
baş vermiş deformasiyaların və ya kristal qəfəsin təhriflərinin sayəsində müəyyən edilir.
Kristal qəfəsin fəal qüsurları yerdəyişmə zamanı kristal hissəciklərinin sürüşməsinə - xətti qüsürların yaranmasına səbəb olur.
Buna da dislokasiya deyilir.
Dislokasiya kristallik quruluşun ən mühüm qüsurlarından biridir.
Dislokasiyalar 2 qrupa bölünür:
1.Kənar
2.Vintvari
Şəkildə verilmiş sxemdən görünür ki, kənar dislokasiya üzərində atomlar sıxılır,
aşağıdakı atomlar isə dartılır.
Elektronlar toplusunun qəfəsin belə təhrifi vasitəsilə kecidində difraksiya baş verir.
Dislokasiyalar həm də kimyəvi reaktivlərlə aşılamanın köməyilə müəyyən olunur.
Dislokasiyaların metalın cilalanmış səthinə çıxma yerlərində kimyəvi aşılamanın sürəti yuxarıdır.
Şəkildə kristal qəfəsin bir "artıq" atom yarımmüstəvisilə, yəni kənar dislokasiya ilə sahəsinin sxemi gətirilib.
Xətti atom yarımmüstəvi PQQ'P ekstramüstəvi, ekstramüstəvinin aşağı kənarı isə-dislokasiya xətti adlanır.
Əgər ekstramüstəvi kristalın yuxarı hissəsindədirsə, onda dislokasiyanın müsbət və Ʇ şəklində, əgər aşağı hissəsindədirsə, onda mənfi adlandırırlar və T şəklində işarə edirlər.
Dislokasiyalar arasındakı fərq əksər hallarda şərtidir.
Kristalı çevirsək biz müsbət dislokasiyanı mənfiyə çeviririk.
Bir işarəli dislokasiya bir-birini itələyir, əks işarəlilər isə bir-birini çəkir.
Dislokasiyanın işarəsi onların qarşılıqlı təsirinin nəticəsini qiymətləndirməyə imkan verir.
Kristallarda kənar dislokasiyalardan savayı vintvari dislokasiyalarda yarana bilər
Vintvari dislokasiyalar Q müstəvisi üzrə atom qatlarının qismən tərpənməsi yolu ilə alına bilirlər, bu atom qatlarının paralleliyini pozur.
Kristal elə bil ki, EF xətti ətrafında vint ilə burulur.
EF xətti dislokasiya xətti adlanır.
O sürüşmə müstəvisinin o hissəsini ayırır ki, tərpənmə baş verməyən digər hissədən onun tərpənməsi artıq sona yetib.
Saat əqrəbi üzrə fırlanma ilə yaranan vintvari dislokasiya sağ, saat əqrəbinin əksinə isə sol adlanır.
Dislokasiyanın əmələ gəlməsinə kristalda sürüşmə misal ola bilər (şəkil)
buradakı sürüşmə qüvvəsinə (Byurgers vektoru) perpendikulyar olan AB sərhəddi, sürüşmə baş verən və sürüşmə baş verməyən sahə arasında kənar və ya xətti dislokasiya olacaqdır.
Əgər kristalın üst hissəsi alt hissəsinə nəzərən sürüşmə vektoru istiqamətində təsir edən xarici qüvvə nəticəsində bir atom arası məsafə qədər sürüşüb, hər hansı ABCD sahəsini əhatə etdiyini təsəvvür etsək,
Şəkildən görünür ki, kənar dislokasiya sürüşmə oxuna perpendikulyardır.
Kristalda kənar dislokasiyanı başqa yolla da təsvir etmək olar.
Tutalım ki, hər hansı səbəbdən kristallik qəfəsin yuxarı hissəsində onun aşağı hissəsinə nisbətən artıq yarım atom "B" müstəvisi əmələ gəlmişdir.
Buna ekstra müstəvisi deyilir (şəkil)
Bu müstəvinin A-A kənarı qəfəsin xətti qüsurunu, yəni kənar dislokasiyanı yaradır.
Dislokasiyalar vakansiyalar kimi nizamsız, özbaşına hərəkət etmirlər.
Lakin azacıq güc tətbiq etməklə onlar hərəkətə gəlib ekstra müstəvi, kəsikdə isə sürüşmə xətti yaradırlar.
A-A disloksiyasının hərəkətinin izini C sürüşmə müstəvisi göstərir.
Kristallik qəfəsin sürüşməsi dislokasiyanın yerini dəyişir.
Belə ki, kristal qəfəsin ətrafının təhrif olunması nəticəsində (şəkil b) dislokasiya neytral haldakı yerini asanlıqla dəyişib,
qonşu müstəvini aralıq vəziyyətə (şəkil c),
ekstra müstəviyə çevirərək (şəkil ç) kanar atomlar boyu yeni dislokasiya yaradır.
Beləliklə, görünür ki, dislokasiya, ekstra müstəviyə şaquli olan sürüşmə müstəvisi boyunca hərəkət (ötürülə) edə bilər.
Dislokasiyalar artıq metalların kristallaşmasında, habelə plastik deformasiyanın və faza çevrilmələrinin gedişində yaranırlar.
Dislokasiyaların sıxlığı böyük qiymətə çata bilər. Dislokasiyaların sıxlığı dedikdə adətən kristalın vahid həcminə düşən dislokasiyaların cəm uzunluğu başa düşülür.
Dislokasiyaların sıxlığı iri böyütmələrdə eksperimental şəkildə ilkin aşılandırmış metalloqrafik şlifin vahid sahəsinə çıxan dislokasiyaların sayını hesablamaqla, habelə elektron mikroskopda incə qatların strukturunun işıq keçirməyə öyrənilməsində təyin oluna bilər.
Müəyyən edilmişdir ki, dislokasiyalar öz zonasına aşqaların atomlarını çəkir, onlar ekstramüstəvinin kənarı boyunca zəncir şəkilində otururlar.
Belə atomlar dislokasiya strukturu elastiki təhriflərin səviyyəsini aşağı salır. Kənar atomların zəncirləri “Kottrella atmosferi” və ya “Kottrella buludu” yaradırlar.
Vintvari dislokasiyada sürüşmə nəticəsində yaranır.
Lakin o, kənar dislokasiyadan fərqli olaraq, Q müstəvisində şürüşmə vektoru istiqamətinə paralel olur (şəkil e).
Bu növ dislokasiya bir atom müstəvisinin vintvari səth şəklində burulması kimi təsəvvür edilir.
Şəkil, e və ə-də vintvari dislokasiyanın fəza modeli göstərilmişdir.
EF düz xətti vintvari dislokasiyadır (şəkil e).
Bu xətt ətrafında atom müstəviləri vintvari səth kimi əyilmişdir.
Yuxarı əyilmiş atom müstəvisini saat əqrəbi istiqamətində EF xətti ətrafında dolandırdıqda ikinci atom müstəvisinin kənarına çıxırıq və i.a. ( şəkil-ə)
Dislokasiyaların qarşılıqlı əlaqəsini aydınlaşdırarkən onların işarəsinin əhəmiyyəti böyükdür.
Dislokasiyanın qüvvə sahəsi bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur.
Müxtəlif işarəli dislokasiyaların yaxınlaşması onların qarşılıqlı məhvinə səbəb olur.
Bu proses dislokasiyaların anniqilyasiyası adlanır.
Xətti dislokasiya qəfəsin parametrindən 1000 dəfə çox uzana bilər, düz və müxtəlif tərəflərə əyilərək vintvari dislokasiya da yarada bilər.
Dislokasiyanın ətrafında qəfəsin elastiki sürüşmə zonası yaranır.
Dislokasiyanın eni, yəni qüsurun mərkəzindən qəfəsin təhrif olunmayan yerinə qədər olan məsafə, az olub bir neçə atom ölçüsü qədərdir.
Beləliklə, kristallik quruluşun düzgünlüyü, iki qüsurla vakansiya və dislokasiya ilə pozulur.
Göstərildiyi kimi, dislokasiya ətrafında təhrif olunmuş kristallik qəfəs sahəsi yaranır.
Təhrif olunmuş kristal qəfəsin enerjisi Byurgers vektoru ilə xarakterizə olur.
Kristal qəfəsin dislokasiyalarla təhrif olunma dərǝcəsini qiymətləndirmək üçün dislokasiyasız və dislokasiyalı kristalları müqayisə etmək lazımdır.
Byurgers vektorunu təyin etmək üçün 1 dislokasiyanın ətrafında ABCD konturunu çəkirik (şəkil ).
Konturların uzunluqları fərqi BC-DA-b-dir. Burada "b" Byurgers vektorunun qiymətini göstərir.
Konturlararsı fərq atomlararası məsafə qədər olur.
Bu konturu A nöqtəsindən başlayaraq saat əqrəbinin əks istiqamətində bərabər bölsək,
BC parçası 6, DA parçası isə 5 hissədən ibarət olacaq.
Əger Byurgers vektoru bir neçə dislokasiyanı əhatə edirsə, onun ölçüsü ayrı-ayrı vektorların həndəsi cəminə bərabər olur.
Byurgers vektoru dislokasiyanın hərəkəti üçün tələb olunan qüvvəni, qarşılıqlı əlaqə qüvvəsini və dislokasiyanın enerjisini tapmağa imkan verir.
Ədəbiyyat: 1.Şükürov, Rəhim İzzət oğlu-Metalşünaslıq
2.Şərifov, Zahid Ziyadxan oğlu-Materialşünaslıq və materiallar texnologiyası
3.Quliyev, Məmmədağa Hacı oğlu- Materialşünaslıq
İzlədiyiniz üçün təşəkkürlər: