Ключевое различие между ползучестью дислокаций и диффузионной ползучестью заключается в том, что ползучесть дислокаций - это движение дислокаций через кристаллическую структуру материала, тогда как ползучесть диффузии - это диффузия вакансий через кристаллическую решетку.
Деформация в физической химии относится к преобразованию сплошной механики тела из эталонной структуры в текущую структуру.
Что такое дислокационная ползучесть?
Дислокационная ползучесть - это тип механизма деформации в кристаллических материалах, который включает движение дислокаций через кристаллическую решетку материала. Это механизм, противоположный механизму диффузионной ползучести. Ползучесть дислокаций вызывает пластическую деформацию отдельных кристаллов, а значит, и самого материала.
Этот тип деформации очень чувствителен к дифференциальной нагрузке на материал. Например, при очень низких температурах ползучесть дислокаций является доминирующим механизмом деформации в большинстве кристаллических материалов.
Рисунок 01: Ползучесть краевой дислокации на диаграмме
Ползучесть дислокаций в кристаллах происходит за счет движения дислокаций по кристаллической решетке. При движении дислокации по кристаллу часть кристалла стремится сместиться на одну точку решетки вдоль плоскости (что происходит относительно остального кристалла). Плоскость, которой разделены сдвинутые и несмещенные области, называется плоскостью скольжения. Чтобы обеспечить это движение, все ионные химические связи вдоль плоскости скольжения должны разорваться одновременно. Кроме того, этот разрыв связи требует в теории столько энергии, чтобы сделать возможным ползучесть дислокации. Если предположить, что движение происходит ступенчато, то сразу же за разрывом связи следует образование новой связи на низком энергетическом уровне.
За счет ступенчатого движения дислокации по кристаллической решетке возможно создание линейного дефекта решетки между частями кристаллической решетки. Существует два типа ползучести дислокаций: краевые и винтовые дислокации. При ползучести краевой дислокации образуется край дополнительного слоя атомов внутри кристаллической решетки. При ползучести винтовой дислокации она образует линию, по которой кристаллическая решетка перескакивает на одну точку решетки.
Что такое диффузионная ползучесть?
Диффузионная ползучесть - тип механизма деформации в кристаллических материалах, при котором происходит диффузия вакансий через кристаллическую решетку. Этот метод деформации вызывает пластическую деформацию, а не хрупкое разрушение материала.
Этот тип деформации сравнительно более чувствителен к температуре, чем другие виды деформации, происходящие в кристаллических решетках. Диффузионная ползучесть обычно имеет место при высоких гомологичных температурах. Кроме того, диффузионная ползучесть вызывает миграцию кристаллических дефектов через кристаллическую решетку таким образом, что когда кристалл подвергается большей степени сжатия в одном направлении по сравнению с другим направлением. Здесь происходит миграция дефектов к граням кристалла в направлении сжатия. Это вызывает результирующий перенос массы, который вызывает укорочение кристалла в направлении, где происходит максимальное сжатие.
Обычно кристаллы не идеальны в микромасштабе. Это связано с тем, что некоторые позиции атомов в этой кристаллической решетке занимают точечные дефекты, частицы или вакансии. Эти вакансии можно рассматривать как химические частицы, с которыми можно обращаться, используя гетерогенные фазовые равновесия. В этом явлении на количество вакансий влияет количество химических примесей в кристалле. Эти вакансии могут перемещаться по структуре кристалла за счет «скачка» соседних частиц.
В чем разница между дислокационной и диффузионной ползучестью?
Деформация в физической химии относится к преобразованию механики сплошной среды тела из эталонной структуры в текущую структуру. Ключевое различие между ползучестью дислокаций и диффузионной ползучестью заключается в том, что ползучесть дислокаций - это движение дислокаций через кристаллическую структуру материала, тогда как ползучесть диффузии - это диффузия вакансий через кристаллическую решетку..
Приведенная ниже инфографика сводит в таблицу различия между ползучестью дислокаций и диффузионной ползучестью для параллельного сравнения.
Резюме – Ползучесть дислокации и диффузионная ползучесть
Дислокационная ползучесть и диффузионная ползучесть представляют собой два типа механизмов деформации в кристаллических решетках. Ключевое различие между ползучестью дислокаций и диффузионной ползучестью заключается в том, что ползучесть дислокаций - это движение дислокаций через кристаллическую структуру материала, тогда как ползучесть диффузии - это диффузия вакансий через кристаллическую решетку..
