Каттик жисм

1. Коваклар хосмл булншншп- двффуэам м ехш эм . Ковак куп сонли вакансиялар йигилиши натижаси сифа-
тида каралади. Жисм сиртида эгриланган (кабарик ёки ботик) жойларда вакансиялар кУп тупланади. Кдбарик жойда сирт- нинг катгалиги узи мувозанатсиз, ортикча, система уни ка- майтиришга интилгани туфайли бунга ёндош \ажмнинг кич- райиши орцдли эришилади. У мумий \ажм узгармагани *олда агар бир цисм вакансияларни атомлар эгалласа кажм муайян микдорда камаяди. Шунинг учун кабарик сирт устида вакан­ сиялар кам булади. Худой шундай муло\аза ботик сирт остида вакансиялар зичлиги ортади деган хулосага келтиради. Ш ун­ дай килиб, ковакнинг ташки сиртида вакансиялар кам, ички сиртида эса вакансиялар ортикча булади. Демак, ковак вакан- сияларнинг каттакон уймасидир. Вакансиялар ковак \осил булаётган жойга двффузм Аула билан кучиб боради. Шунинг учун ковак \осил булишининг бу механизмини дифффузион механизм деб аталган.


2. Термоишлов жараёнида коваклар косил булиши. Тажрибадан маълумки, металл намуналар термоишлов жа­
раёнида деформацияланади ва шишади, уларда коваклар хосил булади, термоишлов куп марта такрорланса - дарзлар пакдо булади. Тадкицотлар куйидаги конуниятларни аник^айди:
1) Термоишлов сони ортиши билан коваклар мицдори ва улчами ортиб боради.
2) Коваклар намуна кесими буйича нотекис таксимланади: уларнинг микаори марказдан четга томон бир текис камайиб боради.
2-3 мм калинликдаги цилиндрик намунанинг гардишида коваклар булмайди. Бу ходисалар шундай тущунтирилади.
ТСУ1а1 суюлиш температурасига як,ин Т температурада олин-
ган намунада вакансияларнинг катта зичлиги вужудга келади. Кескин совутганда кристаллда улар «яхлайди». Бу жараённи чиникнш дейилади. Кейинги киздиришда ортикча вакансиялар Ута туйинган эритмадан тушиб колиши керак. Аммо бу тушиб Коладиган вакансиялар етарлича \аракатчан ва кайси бир жойда (пайновда) уюшишга улгуради. Бундай пайновлар хиз- матини доналараро чегаралар, дислокациялар бажаради. Тем- пературани куп марта Узгартириш чиниккан вакансиялар микдорини ошириб боради, бу эса коваклар сони ва Улчамларини ^стиради.
3. Катти* жисмлар контакти со^асида коваклар косил булиши. Турли табиатли А ва В икки каттик жисм контактини Карайлик. К,издирилганда А атомларнинг В — панжарага, В атомларнинг А — панжарага узаро карама-карши диффузия вужудга келади. Диффузия коэффициентлари тенг булмаганлигидан ( Р А^ В * й в_>А ) контакт чегарасидан Унг ва
чап томонда диффузияланган атомлар мицдори тенг булмайди, масалан, й А^ в > Ов _¥А булса, у \олда N А^ в у Н В->а булади. Окибатда А кристаллда эгалланмаган
вакансиялар, В кристаллда ортикча атомлар пайдо булади. Де­ мак, А кристаллда вакансиялар манбаи, В кристаллда атомлар манбаи ишлаб туради. Аммо улар чексиз ортиб бора олмайди, чунки чегаравий дислокациялар А томонда вакансияларни, В томонда ортикча атомларни ютиб, карама-карши йуналишларда \аракт килади. А кристаллда улар аста-секин кристаллдан чикади, В кристаллда эса улар аста-секин пайдо


булади. Шундай адмиб контакт со\асида икки эффект: бушлик Усиши (Френкел эффекти) ва атомлар текислигининг кучиб Утиши (Кнркендал эффекти) юз берали.
4 . Учувчан таркибловчили каттиц жисмларда ковакдорлнк
Куп таркибловчили кдпик жисмларда учувчан таркибловчи- нинг бугланиши ортиада вакансиялар манбаи булади. Ярим Утказгич кэпиц жисмлардан галлий арсениди С эАб мисол булади, чунки ундаги Аб маргумуш анча учувчандир. Кртгик жисм сиртидан бумажен птомлар урнида вакансиялар пайдо булади, уларни ичкаридаги атомлар келиб тулдиради. Улар \ам яна бугланади. вакансиялар яна тулдирилади ва \.к. Натижада намуна \ажми ортикча микдордаги вакансиялар билан туйинади. Уларнинг баъзилари сиртга ва дислокацияларга кетади, лекин уларнинг бирор микдори йитлиб коваклар \осил цилади.
Бошка \ажмий нуксонлардан кристаллнинг мозаикалнги ва газ пуфакларини айтиб утамиз. \ажмий нуксонлар каттик, жисмлар физик хоссаларига му\им таъсир кУрсапади. Буни Кисман айрим \ажмий ну^сонлар тугрисида тухталганда гапи- риб утдик. „
Макронуксонларга эга булган жисмларда диффузияни тадкицдаганда икки омилга ало\ида эътибор бериш керак. Бн- ринчидан. диффузия коэффиценти анизотроп булади, у албатта диффузия о*;имини анимашда му\им. Иккинчидан, дарзлар тури буйлаб атомларнинг диффузион \аракатчанлиш му\им даражада ортик, булади.
Коваклар \ажмий диффузия фронтини камайтирали, бу эса диффузион о^имни камайтиради. Лскин, коваклар билан боглик сиртий диффузия каггикжисм оркали диффузияни орпиради.
Макро нуксонли катгик жисмларнинг механик хоссалари
\ам нуцсонлар табиати, зичлиги ва боннца характеристчкала- рига боклик. макронуксонлар к^тик жисмнит чластиклик модулларнга му\им таъсир курсатади. Масалан, коваклар нисбий \ажми А = /{УКОг1 +Ус), бунда Ус — конаксиз
Катлам \ажми, — коваклар \ажми. Ковакли ва коваксиз жисмлар силжиш модули (О ’ ва О) ва \ар тарафлама к^исилиш модули (Н* ва Н) ифодаларига киралн:


1 I 3 к
н* " //(1 -Л') + 40’ }-К ' ( -30)
Ву нфолаллр тажрибаларла таслнкланган.
Ковакли жисмла эластик тулкиннинг тарцалиши эластик- лик кучланмшлари (босим) ва температура тсбранишлпри ву- жулга келишп билли борлик- Бундай тулкин, шунингдек, ко- вакнинг капнк; фаза билан чегарасила фазавий мувозанат шартларнинг бузилшпидан \ам лайдо булади. Паст товуш так- рорнйликларда бир утиш даврида вакансия панжарадан ковак- ка ва тескарича утишга улгуради ва эластиклик модули бир фазали системаникидаи кам булади, товуш тезлиги у0 кичик булади. Катта такрорийликларла вакансия панжарага ва теска­ рича утишга улгура олмаиди, эластиклик модули такрорий- ликка богликмас, товуш тезлиги у() каттпрок булади.
6.6. Нуксонлар днффузиясн
Диффузия жарпсни систсмаминг атомлар змчлмшми тен- глаштиришга уз-узидан интилишидан иборат. Атомлар кам булган йуиалишда кучлди. Системада атомлар кучшии тартиб- сиз дайдиш окибатида юзага келади. Шу йусинда системадан бир вактда тартибсиз — иссикдик \аракати ва йуиалган — дрейф \аракати мавжул булади. Ксйинги \аракаг системада Кандандир куч тлъсирила соднр булади. Бу куч вазпфасини 311ЧЛИК, температура, электр потенциал ёки умумий \олда ки- мёвий потенциал градиентлари бажаради.
Тартибсиз цссиклик *арДкатмнинг Узи диффузион оким
.\осил ц^илмаидп. Кдгтик жисмдаги иссиклик тебранишлари лиффузиига олиб келмайди.
Дш|>фуз 1Я жараённни микдоран ба\олаш учун зарур булган юигламаларни шакллантирайлик.
_мн Аинало диффузион оким зичлиги тушунчаси I ни кирита- з.
Диффузион оким жисмнниг бирлик сиртилан бирлик вактда диффузиялаб улан модда миклори булиб, у
|=ао/5«и (6.31)


куринишда ифодаланади, бунда ¿ 0 жисмнинг 5 сирти оркали Ш - вактда утган модда микдори кесим юзига, модда
зичлиги градиенти _дх га, ск вацтга пропорционал катталик.
(/дь-/)5(Эс/Эх)Л (6-32)
Бундаги Э-диффузия коэффициенти. (6.32) ни (6.31) га КУйсак,
1=-0 (Э с/Эх). (6-33)
Фик биринчи цонуни ифодаси носил булади. Уч улчовли
\олда у
7=-0Ус (6.34)
куринишда булади.
Диффузияланувчи модда — диффузантнинг ва^г ва фазода узгаришини Фик нинг 2-конуни ифодалайди, уни биринчи
Конун ва узлуксизлик тенгламасидан ¿¡' +^ ‘ =0 келтиРиб чикарилади:
(6.35)
Э/ дх2
(6.35) тенгламани ечиб, зичлик с(х,() ёки уч улчовли чолда