е

Рис. 1-11. Схема границы зерна при малом угле разориентировки 0 (а); зависимость удельной свободной энергии границы зерен ап от угла разориентировки G (б)

зовом состоянии. Структура границ зерен и их удельная свободная поверхностная энергия ага во многом определяются степенью разориентировки зерен относительно друг друга. При слабой взаимной разориентации соседних участков кристаллов (их называют в этом случае блоками) величина g13 мала и приблизительно линейно возрастает с увеличением угла разориентировки. На рис. 1-11, я изображен простейший вид подобной «малоугловой» границы блоков; края неполных атомных плоскостей могут рассматриваться как особые линейные дефекты структуры твердого тела, называемые краевыми дислокациями (см. IX.4.2).

Для сильно разориентированных зерен вблизи границы возникают участки аморфизованного материала, толщина которых может составлять несколько межмолекулярных расстояний. Энергия таких «болыпеугловых» границ зерен слабее зависит от их разориентации, но при некоторых углах разориентации, отвечающих, в частности, так называемым двойниковым границам, могут возникать резкие минимумы энергии границы зерна (рис. 1-11,6). Максимальные значения агз зависят от природы твердого тела; они достигают обычно одной трети поверхностной энергии границы раздела твердое тело — пар для металлов и примерно половины для ионных кристаллов.

Повышенная энергия областей твердого тела вблизи границы зерен и других дефектов структуры обусловливает высокую химическую активность материала твердого тела вблизи выходов подобных дефектов на его поверхность. Это может существенно интенсифицировать протекание различных процессов взаимодействия твердых тел с окружающими их фазами, включая многочисленные каталитические и коррозионные процессы. Изучение влияния дефектной струк-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию