31. Взаимодействие параллельных винтовых дислокаций. Сила их взаимодействия.

Поле упругости напряжений винтовой дислокации в отличие от поля напряжений краевой дислокации содержит только касательную составляющую напряжения. Нормальная составляющая равна 0, и поэтому областей сжатия и напряжения вокруг винтовых дислокаций нет. Поле винтовых дислокаций обладает осевой симметрией. В любой точке на расстоянии r от оси дислокаций в плоскости проходящей через эту ось и заданную точку действует только касательное напряжение Если две параллельные винтовые дислокации находятся на расстоянии r одна от другой, то одна дислокация действует на другую с силой . В этом выражении знак «+» относится к одноименным дислокациям, а «–» к разноименным. Как видно сила взаимодействия параллельных винтовых дислокаций обратно пропорциональна расстоянию между ними. Плоскость, проходящая через линии 2–х параллельных винтовых дислокаций, является плоскостью их скольжения. Т.о. параллельные винтовые дислокации одного знака взаимно отталкиваются и стремятся удалиться друг от друга в бесконечность. Параллельные винтовые дислокации разного знака взаимно притягиваются и при встрече аннигилируют. Вычисления сил взаимодействия произвольно направленных дислокаций представляют значительную трудность.

32. Полные и частичные дислокации. Дислок. Реакции. Критерий Франка.

В реальных кристаллах дислокации могут иметь только ограниченное число различных векторов Бюргерса. Для их определения удобно разбить все дислокации в кристаллах на следующие типы: 1. Полная дислокация; 2.Расщепленная или частичная.

Полной дислокацией является дислокация, которая не содержи никаких протяженных дефектов кроме своего узкого ядра и которая полностью окружена совершенным кристаллом. Дело в том, что энергия дислокации пропорциональна квадрату вектора Бюргерса, поэтому полные дислокации всегда должны иметь такие вектора Бюргерса, при которых они не могли бы понизить свою энергию путем разложения на 2 или большее число дислокаций.

О бычно реализуется дислокация с 1 экстраплоскостью, т.е. так называемая единичная дислокация или дислокация единичной мощности. В принципе возможны дислокации, у которых вектор Бюргерса в целое число раз больше единичного, такие дислокации называются дислокациями n-кратной мощности. Ясно, что в этом случае искажение решетки около дислокации очень велико и по этой причине дислокации n-кратной мощности неустойчивые. И по этой причине они распадаются на n единичных дислокаций.

В ГЦК, ОЦК и ГП решетках иногда существуют дислокационные вектора Бюргерса, которые не являются векторами тождественных трансляций, хотя в этом случае их энергия минимальна. Такие дислокации называются частичными.

Полная дислокация может расщепляться, диссоциировать на частичные и наоборот. Частичные дислокации могут объединяться в полную. Одни частичные дислокации могут рекомбинировать, давая другие частичные дислокации. Возможны другие варианты дислокационных реакций.

Сумма векторов Бюргерса исходных дислокаций должна быть равна сумме векторов Бюргерса – векторов дислокаций, получающихся в результате реакций . Разнообразные дислокационные реакции подчиняются критерию Франка: реакция возможна в том случае, если сумма квадратов векторов Бюргерса исходных дислокаций больше суммы векторов Бюргерса дислокаций, являющихся результатами реакций. Этот критерий основан на:

1. Энергия дислокации пропорциональна

2. Реакция должна приводить к уменьшению энергии системы. Напрмер, дислокация может диссоциировать на 2: , если .

В противном случае диссоциация не возможна, если же , то возникает неопределенность, т.е. критерий Франка не может предсказать реакцию. Однако возрастание энтропии указывает на возможность реакции.