В. А. Мирбобоев

3. КРИСТАЛЛАРДАГИ НУКСОНЛАР ВА УЛАРНИ АНИЦЛАШ
УСУЛЛАРИ
Идеал >(амда реал жисмлар деган тушунча мавжуддир. Биз шу пайтгача кристаллардаги атомларнинг аниц ва ю^ори тар- тибда жойлашишини куриб утдик, яъни идеал кристалл пан­жара ^ацида фикр юритдик.
Ха^и^атда эса кристал л панжара тугунларининг баъзилари- да атом б^лмасдан, тугун буш цолиши ^ам мумкин ёки крис-
21

талл панжара атомлари орасига ортицча атом жойлашишн хам мумкин. Бундай .\ол кристалл панжаранинг ну^сони (дсфек- ти) дейилади. Атомларнинг хажмда жойлашишн эса панжара­нинг нуцсонли тузилиши деб аталади. Реал кристалл панжара- лар ана шундай ну^сонли тузилишга эта (6-раем).
Кристалл панжаранинг ну^сонли тузилиши жиемнинг хос- саларини белгилайди. Нудсон улчамларга эта булиб, ну^тали, чизицли х;амда сирт^и ну^сонларга булинади. Нук;тали нуксон- лар учта йуналишдаги улчамларга эга эмас. Бундай нук;сонлар кристалл панжарада энг куп учрайди. Масалан, кристалл пан­жара тугунларида атом урни буш колиши (вакансия) ёки атом- лар орасига узга атомнинг сикилиб кириб колиши (сингдирил- ган атом). Вакансия исталган кристалл панжарада учраса, сингдирнлган атом эса зичлиги камрок; булган кристалл пан­жарада учрайди. Вакансия мавжуд булган кристалл панжара

6- раем. Реал кристалл панжаранинг нуксонли тузилишлари:

— вакансия; б — Улачамлари катта булган атомнинг кристалл панжара тугунида жеилзшиши; в — дислокацией атом; г — ту.:.;и.:и.:м~-ан (еки ортикча) атом цатори. термодинамик тургун булади, яъни атомларнинг иссицлик таъ- сиридаги харакати мобайнида йуц булиб ва яна пайдо булиб» туради. Масалан, суюцланиш температурасига' якин темиерд- турадаги вакансия атомларининг мицдори ^амма, атомларнинг 1—2% ини ташкил цилади. Вакансия атомларининг ^аракати эса кристаллардаги атом диффузиясига сабаб булади. Сингди- рилган дислокацион атом эса шу кристалл жисмнинг уз атоми: ёки узга ^ушимча элементлар атоми булиши мумкин. Кристалл панжара атомларидаги вакансия, дислокация хрдисалари, цу- шимча элемент атомлари ёки ионлари жисм-хоссаларини уз- гартиради, ^аттоки жисмнинг рангини хам узгартиради. Нуц- тали лу1\сонлар ёки атрофидаги атомларнинг мувозанатига таъсир курсатади. Маълум даражадаги потенциал ички кучла- нишларни вужудга келтиради (кристалл панжаранинг бузили- ши натижасида). Лекин умумий ^ажмда бундай ички кучла- нишлар уз мувозанатига эга. Шунинг учун бундай ну^сонлар- га эга булган кристалл панжара барцарор хисобланади.
Икки улчамга эга (эулган ну^сонларга чизицли нуцсоилар деб аталади. Бундай нуксонлар кристалланиш жараёнида ёки цластик деформация натижасида вужудга келади.
, Реал кристаллардаги чизицли дислокациянинг икки кури- ниши, яъни четки (чизи^ли) ва,винтсимон (бурама) дислока- циялари мавжуд. Кристалл юзасидаги ^амма вакансиялар туп- ланнб, нуксонлар йигиндисп халцасийи хосил килади. Мана шу халка юзига- тик (перпендикуляр) текисликлардаги атомлар- нинг тартиблц жойлашиши геометрияси бироз бузилади, яъни. четки дислокация хосил булади (7-раем). Четки дислокацияга эга ,булган реал’ кристалларнинг силжиш деформациясига кар- шилиги идеал кристалларга Караганда камрок булади. Бундай нуксонга эга булган кристалларда силжиш руй берганда, «ор- ти^ча» вакансия халцаси оркали хар бир атом каторида кстма- кет атомлар узаро урин алмашиши натижасида бутун бир кристалл ортали силжиш руй беради.
Вакансия тупланган жойдаги нормал йуналиш буйича сил­жиш натижасида хосил булган дислокация винтсимон дислока­ция деб аталади. Бу тушунчани Дания олими Д. Бюргерс киритган. Агар винтсимон дислокация кристаллнинг юзаенга чикса, зинапоя хосил булади. Кристаллар кристалланиш жара­ёнида шу зинапоя шаклида усади.
Дислокациянинг вужудга келишидаги силжиш вектори Бюр­герс вектори деб аталади, у дислокация кийматини белгплай- ди. Бу вектор модулининг энг кичик ^иймати кристалл панжа­ра атомлари орасидагп масофага тенг. Умуман олгапда, дис­локация фазовий чизик булиши хам мумкин. Лекин бунда модуль циймати узгармаса хам, дислокация йуналиши узгари- ши мумкин. Дислокациянинг' яна бир мухим хусусиятларидан бири унинг зичлигидир. Кристаллнинг 1 см² юзасини кесиб ут- ган дислокация сонига дислокация зичлиги дейилади. Жуда


7-расм. Чизи тли нук.сонларнинг Хосил булишини тушунтирувчн чпзма:
а — дислокациянинг жойлашиши
(ММ — силжиш юзаси): о, в. г —
дислокациянинг юзага чикиш даврлари.

секин кристалланаётган жисмларнинг дислокация зичлигн Ю²—10⁴ см^-2 га тенг. Мувозанатдаги поликристалларнинг дис­локация зичлиги 10⁶—10⁷ см^-2 га етади. Жуда катта пластик деформация натижасида дислокация зичлиги 10⁸—10¹² см^-2 га -етиши мумкин.
Кристалл жисмдаги дислокация кристалл панжаранинг 1^ий- шайишига сабаб булади, яъни катта дислокацияли кристалл жисмнинг ички потенциал энергияси кичик дислокацияли крис­талл жисмнинг ички потенциал энергиясидан катта булади. Ташци куч таъсирида кристалл панжарадаги дислокация ^ара- катга келади. Бир хил йуналишга эга булган дислокациялар бир-бирига ^ушилиб, катта энергияни ^осил ^илади. Турли йуналишдаги дислокациялар бир-бири билан ейишиб кетади. Демак, шундай вазият булиши мумкинки, пластик деформация ошиши билан дислокация ^аракати тухтайди, яъни дислокация зичлиги маълум критик ^ийматга эга булади. Таищи куч таъ- сирини янада ошириш металлда дарз ^осил булишига сабаб булади, яъни жисм емирилади.

24
www.ziyouz.com kutubxonasi

Атомларнинг

силжиш HJ3UCU

г