DEFEKTY LINIOWE: DYSLOKACJE Istnienie dyslokacji tłumaczy, dlaczego obsewowane wytzymałości mechaniczne mateiałów są 0 3-0 4 azy mniejsze od teoetycznych (czyli dla mateiału idealnego bez defektów). W pzypadku małych sił działających na kyształ odkształcenie jest spężyste. Pzy większych siłach odkształcenie staje się plastyczne, czyli mateiał nie powaca do piewotnego kształtu. Oszacujmy napężenie, któe jest potzebne do wywołania poślizgu w doskonałym kysztale. Rozważmy pzesunięcie dwóch wastw atomów względem siebie (ścinanie) Zajęcie pzez atom gónej wastwy niestabilnego położenia najmniejsze odkształcenie ścinające dające odkształcenie twałe. τ 3 Rys.. Pzemieszczenie ścinające dwóch wastw atomowych τ To odkształcenie ścinające opisane jest pzez: e 3 =, e3 = 0, ε3 = () 2 2 4 W zakesie spężystym: = G 3, 3 ε zatem konieczne napężenie ścinające wynosi: τ. = 3 = G 4 Weźmy pzykład: dla Mg: G=,63*0 0 Pa, τ teo = 0,25 G = 0,4*0 0 Pa (watość teoetyczna) τ zecz = 0,77*0 6 Pa (watość zeczywista) dla Cu: τ teo =,2*0 0 Pa, τ zecz = 0,65*0 6 Pa
Za te właśnie óżnice (w powyższych pzykładach cztey zędy wielkości) odpowiedzialne są dyslokacje, czyli liniowe defekty sieci. Rozóżniamy dwa podstawowe odzaje dyslokacji: kawędziowe i śubowe. dyslokacja kawędziowa dyslokacja śubowa Rys.2. Dwa odzaje dyslokacji w kyształach (C. Kitel, Wstęp do Fizyki Ciała Stałego, PWN, Waszawa, 974) Ruch dyslokacji: Dyslokacje pzemieszczają się po pewnych płaszczyznach i w pewnych kieunkach kystalogaficznych (najczęściej są to płaszczyzny i kieunki najgęstszego upakowania). Pzejście dyslokacji wytwaza na powiezchni kyształu chaakteystyczne schodki: Rys.3. Dyslokacja śubowa dochodząca do powiezchni kyształu wytwaza schodek (patz na lewą powiezchnię kyształu). (na podstawie: R.E. Reed-Hill, Physical Metallugy Pinciples, Van Nostand Co., 973) 2
Systemy poślizgu [uvw] (hkl): Płaszczyzna kystalogaficzna (hkl) po któej pousza się dyslokacja i kieunek w niej leżący [uvw] wzdłuż któego ona się pousza definiują system poślizgu: [uvw](hkl). Istnieje oczywiście cała odzina symetycznie ównoważnych systemów poślizgów i oznaczamy ją jako <uvw>{hkl}. Np. dla metali o stuktuze egulanej ściennie centowanej (RSC) systemami poślizgu są: <0> {}, zaś dla metali o stuktuze egulanej pzestzennie centowanej (RPC) są to: <> {0}, <> {2} i <> {23}. Wekto ugesa: Jest to najmniejsze niedomknięcie kontuu wytyczonego wokół linii dyslokacji. Jest to ównież elementany skok, na jaki może się pzesunąć dyslokacja (a także elementany schodek, jaki powstaje pzy wyjściu dyslokacji na powiezchnię kyształu). Poniższe ysunki pokazują wyznaczenie wektoów ugesa w pzypadku dyslokacji kawędziowej oaz śubowej. Zasada jest posta. Wokół linii dyslokacji zataczamy zamknięty kontu i zliczamy ile skoków atomowych musimy wykonać w lewo i w pawo oaz w góę i w dół, aby zamknąć pętlę. Taką samą pętlę zataczamy dla poównania w obszaze kyształu doskonałego. Poównując obie pętle stwiedzimy, że kontu wokół dyslokacji zawiea jeden dodatkowy skok; to jest właśnie wekto ugesa. b Rys.4a: Wekto ugesa dyslokacji kawędziowej Rys.4b: Wekto ugesa dyslokacji śubowej 3
Linia dyslokacji: Dyslokacja kawędziowa pojawia się wtedy, gdy płaszczyzna atomowa uywa się (kończy się kawędzią) wewnątz kyształu; jej linią dyslokacji jest właśnie kawędź uwanej płaszczyzny. Linią dyslokacji śubowej jest oś utwozonej pzez nią stuktuy śubowej (ównoważnie można powiedzieć, że oś ta oddziela ona część płaszczyzny poślizgu, na któej nastąpiła defomacja ścinająca od tej części, na któej defomacja nie wystąpiła). W pzypadku dyslokacji kawędziowej wekto ugesa jest postopadły do linii dyslokacji, zaś w pzypadku dyslokacji śubowej jest do niej ównoległy. Pętla dyslokacji: Najczęściej w zeczywistości nie obsewuje się czystych dyslokacji śubowych bądź też kawędziowych, ale spotyka się pętle dyslokacji. Część takiej pętli ma chaakte śubowy, a część kawędziowy, jednakże większa część ma chaakte mieszany. Rys. 5. W pętli dyslokacji opócz dyslokacji typu czystego występują pzede wszystkim dyslokacje mieszane Wyginanie dyslokacji, źódła Fanka-Reada: Pętla dyslokacji pzesuwa się pod wpływem napężeń. Czasami jednak linia dyslokacji może zostać zablokowana w dwóch punktach, np. na cząsteczkach wydzieleń dugiej fazy. Kolejne etapy wyginania zablokowanej ( zakotwiczonej ) dyslokacji powadzą w końcu do powstania zamkniętej pętli, któa dalej się ozszeza. W międzyczasie twozy się nowy, zablokowany odcinek linii dyslokacji, któy także zaczyna się wyginać itd. Powstaje w ten sposób źódło emitujące kolejne dyslokacje, nazywane źódłem Fanka-Reada; pokazane jest ono poniżej. 4
Rys. 6. Kolejne etapy powstawania kołowej pętli dyslokacji w źódle Fanka-Reada Rozważmy dyslokację, zakotwiczoną na płaszczyźnie kystalogaficznej, po któej może się ona pzemieszczać (płaszczyzna poślizgu). Wykazuje się, że minimalne napężanie potzebne do jej wygięcia wynosi: k = Gγ = b G L τ (2) gdzie G jest modułem sztywności, b - wektoem ugesa oaz L długością linii dyslokacji. Źódło Fanka-Reada jest podstawowym mechanizmem ozmnażania się dyslokacji podczas defomacji plastycznej. Po dużym odkształceniu plastycznym gęstość dyslokacji może wzosnąć od 0 6-0 8 do 0 2 linii/cm 2, czyli o cztey do sześciu zędów wielkości. Pole napężeń od dyslokacji: Najłatwiej je wypowadzić dla dyslokacji śubowej. Poniżej pzedstawiono odkształcenie mateiału wokół linii takiej dyslokacji. Zagadnienie ma symetię cylindyczną. Rys. 7. Odkształcenie wokół dyslokacji śubowej 5
Na obwodzie okęgu o pomieniu (obwód ugesa) występuje postopadłe pzemieszczenie b, zatem wielkość odkształcenia: γ = b 2π (3) Pzyjmuje się, że w odległości >5b od osi dyslokacji spełnione są pawa spężystości (poniżej tej odległości tzeba stosować pawa mechaniki kwantowej). A zatem napężenie ścinające wytwozone w odległości od dzenia (linii dyslokacji): Gb τ = Gγ = 2π Wykazuje się, że dla dyslokacji kawędziowej analogiczny wynik ma postać: gdzie ν jest współczynnikiem Poissona. Gb = 2π( ν) τ (5) (4) Enegia własna dyslokacji: Jest to enegia odkształcenia spężystego mateiału, pzypadająca na jednostkę długości linii dyslokacji. Wyliczenia pzepowadzimy dla dyslokacji śubowej, ze względu na występującą w tym pzypadku symetię cylindyczną. Ogólnie, enegia odkształcenia spężystego wyaża się jako: E = ijε ijdv 2 sp (6) W wyażeniu powyższym występuje sumowanie po powtazających się wskaźnikach i oaz j. W pzypadku dyslokacji śubowej mamy tylko jedną ścinającą składową napężenia i odkształcenia, τ i γ (poównaj ysunek powyżej), między któymi zachodzi związek: τ = G Tak więc, enegia spężysta, związana z dyslokacją, wynosi: γ (7) 2 2 τ Gb E sp = τγdv = dv = 2πd (8) 2 2 2 2 G 2 4π V 0 V 0 0 6
gdzie 0 jest pomieniem dzenia dyslokacji ( 0 5b), zaś jest odległością pzy któej kończymy całkowanie (pomień obcięcia, np. odległość do zewnętznej ściany kyształu). (Zauważmy ponadto, że dv=2πd, gdyż enegię liczymy na jednostkę długości dyslokacji). Po wyliczeniu powyższej całki otzymujemy ostateczną postać wyażenia na enegię elastyczną dyslokacji śubowej: E Gb 2 sp = ln (9) 4π 0 Można wykazać, że enegia elastyczna związana z dyslokacją kawędziową ma podobną postać: gdzie ν jest współczynnikiem Poissona. Zauważmy, że ln 0 E Gb 4π( ν) 2 = elast ln (0) nie jest dużą liczbą. Weźmy sześcienny kyształ zawieający N A atomów: 0 jego bok: 3 23 3 8 = 6,02 0 a 0.78 0 a, gdzie a jest stałą sieci. Pamiętając, że 0 5b, czyli, że jest zędu 5a, otzymujemy następujące oszacowanie: 0 7.6 0. Zatem ln 7 ; ponadto 0 pamiętając, że -ν 0.7 oaz, że 4π 3, pzyjmuje się jako dobe pzybliżenia : E E śub kaw = Gb 2 = Gb 2 () Siła napięcia linii dyslokacji: Z powodu dużej enegii elastycznej związanej z dyslokacją, występuje siła napięcia linii dyslokacji staająca się skócić jej długość do minimum, podobnie jak napięcie powiezchniowe ma tendencje zmniejszania wymiau bańki mydlanej. Rozważmy siłę napięcia w kołowej pętli dyslokacji. Rys. 8. Siły działające na kołową pętlę dyslokacji 7
Zdefiniujemy siłę, T, pzypadającą na jednostkę długości linii dyslokacji i postopadłą do niej w każdym punkcie. Siła całkowita działająca na całą pętlę wynosi F=2πT. Jeśli pod wpływem sił napięcia powiezchniowego pomień pętli dyslokacyjnej zmniejszy się o d, to wykonaną pacę można pzyównać do ubytku enegii dyslokacji związanego ze zmniejszeniem jej długości: dw = πtd = E dysl. 2πd 2 (2) stąd: T T = E dysl. Gb 2 (3) Wspinanie się dyslokacji kawędziowych: Opócz uchu po płaszczyźnie poślizgu, dyslokacje mogą ównież pzemieszczać się w kieunku doń postopadłym. Dzięki temu uchowi mogą one pzejść na inną, ównoległą płaszczyznę poślizgu. Mechanizm ten, pokazany dla dyslokacji kawędziowej, opaty jest na dyfuzji atomów z kawędzi półpłaszczyzny atomów twozącej tą dyslokacje, czyli na skacaniu tej półpłaszczyzny. Możliwe jest też opuszczanie się dyslokacji kawędziowej, któe polega na wydłużaniu jej półpłaszczyzny, czyli na jej dobudowywaniu, popzez dyfuzję atomów z sąsiednich luk ysunek b). a) b) Rys.9. Wspinanie (a) oaz opuszczanie (b) dyslokacji kawędziowej 8
Kieunek i płaszczyzna poślizgu: Dyslokacje pouszają się w płaszczyznach i w kieunkach poślizgu <uvw>{hkl}. Są to na ogół płaszczyzny i kieunki najgęstszego upakowania. Dla kyształów o stuktuze egulanej ściennie centowanej (RSC) są to: <0>{}. Dla kyształów o stuktuze egulanej pzestzennie centowanej (RPC) są to: <>{0}, <>{2} i <>{23}. Dla kyształów o stuktuze heksagonalnej (HZ) są to: <20>{000}, <20>{00}, <20>{0} czy też <23>{22}. Siły działające na dyslokacje na płaszczyźnie poślizgu: Teoia dyslokacji podaje fomułę na siłę działającą na pojedynczą dyslokację, gdy w mateiale istnieje stan napężeń ij : d F ( b) dl = (4) Jest to siła działająca na element dyslokacji o długości dl. Paktyczny sposób użycia tego wzou zilustowany jest na poniższym pzykładzie. Rozpatzmy dyslokację kawędziową, znajdującą się płaszczyźnie poślizgu: x3 x2 x b l Rys. 0. Dyslokacja kawędziowa na systemie poślizgu Wyliczmy najpiew iloczyn b: 9
Rezultatem jest wekto A: 2 3 b b = 2 22 23 0 (5) 0 3 32 33 b = b = b b 2 3 A (6) Elementana siła wynosi: lub: d F = A l (7) ^ i ^ j ^ k df = b b 2 b 3 = b 2 3 (8) 0 l 0 0 l 0 zatem: df 3 3 = b l = b l (składowa napędzająca poślizg) df 2 = 0 df3 = b l (składowa napędzająca wspinanie dyslokacji). ^ i ^ j ^ k DEFEKTY POWIERZCHNIOWE Wyóżniamy tutaj: a) łędy ułożenia, b) Powiezchnie wewnętzne kyształów (np. ganice ziaen, ganice bliźniaków i ganice międzyfazowe), c) Powiezchnie zewnętzne kyształów. a) łędy ułożenia: Jeśli ozważymy poblem gęstego upakowania kul, to okazuje się, że istnieją tylko dwie możliwości. Poniżej pzedstawiono je schematycznie: 0
A Rys.. Możliwe sposoby gęstego upakowania kul. Kule piewszej wastwy znajdują się w położeniach A, śodki kul dugiej wastwy umieszczamy w położeniach oznaczonych jako. Tzecią wastwę kul możemy umieścić: - w położeniach C (następnie powtazając poceduę od początku, uzyskujemy ułożenie AC AC...), - w położeniach A (czyli wacamy do początku poceduy; uzyskujemy ułożenie A A...) C Te sposoby upakowania atomów, taktowanych jako sztywne kule, ealizowane są w pzyodzie w dwóch stuktuach kystalogaficznych: - w egulanej ściennie centowanej (RSC), gdzie występuje sekwencja wastw atomowych AC AC AC..., - w heksagonalnej zwatej (HZ), gdzie występuje sekwencja wastw atomowych A A A... Na poniższych ysunkach pzedstawiono ułożenie atomów w obu tych stuktuach. Rys. 2. Ułożenie atomów w kysztale RSC jest sekwencją ułożenia płaszczyzn gęstego upakowania {}.
Rys. 3. Ułożenie atomów w kysztale HZ jest sekwencją ułożenia płaszczyzn gęstego upakowania {000}. Rozważmy teaz ścinający uch jednej wastwy atomowej względem dugiej, któy występuje w zjawisku poślizgu kyształu. Pzemieszczenie to możemy opisać jako uch dyslokacji kompletnej ( doskonałej ), któa w sieci RSC opisana jest wektoem ugesa: b = [ 0] 2. Pokazano to na gónej części poniższego ysunku (atomy wastwy gónej zaznaczono linią pzeywaną). Jednak od azu można zauważyć, że będzie istniała tendencja do łatwiejszego uchu atomów, pokazanego na poniższym ysunku. 2
Rys. 4. Pzemieszczenie jednej wastwy atomów względem dugiej: zgodnie z wektoem ugesa dyslokacji doskonałej (ysunek góny) oaz zgodnie z wektoami ugesa dyslokacji cząstkowych (ysunek dolny). Ten łatwiejszy uch wastwy atomowej pzedstawiamy jako dwa kolejne pzemieszczenia (o wektoach zaznaczonych na ysunku). Inaczej mówiąc, wekto ugesa <0> zastąpiony jest dwoma innymi wektoami. Efekt znany jest jako ozszczepienie (dysocjacja) dyslokacji doskonałej na dwie dyslokacje cząstkowe i pzedstawiamy go w postaci następującego ównania: 0 2 + 2 (9) 2 6 6 Zauważmy, że opisane pzemieszczenie atomów zakłóca sekwencję ułożenia wastw AC; inaczej mówiąc uch dyslokacji cząstkowych wpowadza błąd ułożenia. łędem ułożenia w stuktuze RSC jest np. sekwencja AC C AC, zaś w stuktuze HZ jest to np. sekwencja: A CA A. Powstanie obszau z błędem ułożenia popzez ozszczepienie dyslokacji doskonałej na dwie dyslokacje cząstkowe w stuktuze egulanej płasko centowanej pokazano na tzech kolejnych ysunkach poniżej: 3
Dyslokacja doskonała Dwie dyslokacje cząstkowe C C C C C C C C C C C C Obsza błędu ułożenia pomiędzy dwiema dyslokacjami częściowymi. Rys. 5. Kolejne etapy powstawania błędu ułożenia (na podstawie: R.E. Reed-Hill, Physical Metallugy Pinciples, Van Nostand Co., 973) Oszacowanie szeokości obszau błędu ułożenia: Pomiędzy dwiema dyslokacjami cząstkowymi, o enegiach na jednostkę długości E i E 2, występuje obsza błędu ułożenia. łąd ułożenia chaakteyzujemy enegią błędu ułożenia (EU), γ, pzypadająca na jednostkę ich powiezchni (wyażaną w J/m 2 ). Oszacujmy szeokość błędu ułożenia (S), czyli obszau zawatego między dyslokacjami cząstkowymi. E E 2 S Rys. 6. Obsza błędu ułożenia o szeokości S, zawaty między dwiema dyslokacjami cząstkowymi Waunek zachowania enegii w eakcji ozszczepienia (ozpatujemy obsza między dwiema dyslokacjami cząstkowymi o długości jednostkowej): 4
Jeśli oznaczymy: to E 2 = E + E + Sγ ΔE = E E E 2 E Sγ Wielkość E jest zędu E oaz E (można wykazać, że E = fe, gdzie f jest współczynnikiem zawatym w pzedziale [0,], zależnym od szczegółów eakcji ozszczepienia dyslokacji). A zatem: S = E (20) γ Czyli, odległość S, na jaką oddalają się od siebie dyslokacje cząstkowe jest odwotnie popocjonalna do EU (γ). W mateiałach o dużej EU te odległości są małe, np. w Cu, natomiast w mateiałach o małej EU odległości te są duże np. Ag, Cu-Zn. Jeżeli odległość S pomiędzy dwiema dyslokacjami częściowymi jest mała, to ich ekombinacja zachodzi stosunkowo łatwo i utwozą one z powotem wyjściową dyslokacje doskonałą. Jeśli zaś S jest duże to ozszczepienie dyslokacji ma stosunkowo twały chaakte. Efekt ten jest istotny w zjawisku tzw. poślizgu popzecznego. Polega on na tym, że pzykładowo dyslokacja [0] pouszająca się po płaszczyźnie ( ) pzechodzi na płaszczyznę ( ) i na niej się dalej pousza. Do zajścia tego efektu konieczne jest, aby dyslokacja [0] była w całości, a nie - ozszczepiona na dwie dyslokacje częściowe. Tak więc w mateiałach z dużą watością γ poślizg popzeczny będzie łatwo zachodził, ze względu na łatwą ekombinacje dyslokacji częściowych. Występowanie poślizgu popzecznego ma istotne znaczenie, gdyż ułatwia on defomację plastyczną w mono- i polikyształach. b) Powiezchnie wewnętzne kyształów (ganice ziaen, ganice bliźniaków, ganice międzyfazowe) Ganice ziaen Polikyształ zawiea ogomne ilości ganic. Mogą to być ganice zaówno między zianami jak i podzianami. Ganice ziaen chaakteyzują się pewnym stopniem chaosu, gdyż w ich obszaze zachodzi pzejście między dwoma sąsiadującymi zianami o innych oientacjach sieci kystalogaficznej. W obębie ganicy obsewujemy na ogół chaotyczny ozkład atomów spowodowany nagomadzeniem się tam dyslokacji i defektów punktowych. Jednak z punktu widzenia opisu stuktuy, najciekawsze są takie typy ganic ziaen, któe posiadają jednak pewien odzaj upoządkowania. Są to na pzykład: 5
- Ganice koincydentne oaz koheentne Posiadają one tę własność, że atomy położone na ganicy zajmują położenia węzłowe sieci właściwe dla obu sąsiadujących ziaen. Ganice takie odgywają istotną olę w pocesie ekystalizacji, gdyż wskutek ich mniejszej enegii własnej chaakteyzują się stosunkowo dużą uchliwością. Rys. 7. Ganica skęcona typu koincydentnego. Obie sieci obócone są względem siebie o 36.9 0 wokół kieunku [00] i wskutek tego piąta część węzłów obu sieci pokywa się. (na podstawie: A. Kelly, G.W. Goves, Kystalogafia i defekty kyształów, PWN, Waszawa, 980) - Ganice nisko-kątowe: - ganica daszkowa 6
a) b) b b c) D = b Rys. 8: a, b) Powstawanie ganicy daszkowej oaz c) wynikowa ganica pomiędzy dwoma obszaami o ożnicy oientacji (czyli o dezoientacji) θ. (na podstawie: W.T. Read, Dislocations in Cystals, McGaw-Hill ook Co., 953) Ganica taka jak powyżej, zbudowana jest z zespołu jednoimiennych dyslokacji kawędziowych, kompensujących niedopasowanie obu części kyształu. Dyslokacje te wytwazają pewne pole napężeń. Wykazuje się, że enegia γ (liczona na jednostkę powiezchni) zależy od kąta wzajemnej oientacji sieci kystalogaficznej sąsiadujących ziaen θ i wyaża się następująco: γ γ m θ θ ln θ m θ = m gdzie: γ m i θ m są watościami enegii ganicy i kąta dezoientacji odpowiadającymi maksimum tej zależności. Poniższy ysunek pokazuje, że elacja ta dobze opisuje dane doświadczalne: Rys. 9. Znomalizowana enegia ganicy niskokątowej w funkcji kąta wzajemnej oientacji sąsiednich ziaen (W.T. Read j., Dislocations in Cystals, Mc Gaw-Hill, 953). 7
- niesymetyczna ganica daszkowa Ganica taka zbudowana jest z układu wzajemnie postopadłych dyslokacji kawędziowych. Rys. 9. Niesymetyczna ganica daszkowa (na podstawie: W.T. Read j., Dislocations in Cystals, Mc Gaw-Hill, 953). - ganica skęcona Ganicę taką można je pzedstawić jako układ dyslokacji śubowych: Rys. 20. Ganica skęcona (wg. W.T. Read, Dislocations in Cystalls, McGaw-Hill ook Co., 953) 8
- Ganice wysoko-kątowe Ganice wysoko-kątowe mają na ogół niższy stopień upoządkowania niż ganice ozpatywane powyżej. Często można je pzedstawić jako chaotyczną wastwę pzejściową (ysunek (a) poniżej). Czasem jednak wykazują one wyższe upoządkowanie typu obszau pzejściowego o wymiaach atomowych (ysunek (b) poniżej)). a) b) Rys. 2. Modele ganicy wysokokątowej: a) model ilby ego - wastwa pzejściowa, b) model Fiedla - obsza pzejściowy o wymiaach atomowych (na podstawie: W. Klebe, K. Meye, W. Schoenbon, Einfühung in die Kistallphysik, Akademie Velag, elin, 968). Oglądając dwu-wymiaowy pzekój mateiału po ekystalizacji, pzekonujemy się, że stuktua topologiczna ganic ziaen nie jest zbyt odległa od układu sześciokątów. Istnieją tzy agumenty pzemawiające na kozyść takiego układu: - z sześciokątów można utwozyć zwatą zabudowę płaszczyzny (spośód wielokątów egulanych, własność tą mają jeszcze tójkąty i kwadaty), - siły napięcia ganic w punktach połączeń ganic idealnie się ównoważą (gdyż spotykają się tam tzy ganice twozące między sobą 20 0 ), - sześciokąt posiada lepszy stosunek obwodu do powiezchni niż tójkąt czy kwadat (ganice to obsza o podwyższonej enegii, więc istnieje tendencja do minimalizacji ozmiaów ganic). Rys. 22. Stuktua ganic ziaen w mateiale wyżazonym (po ekystalizacji) 9
Ganice bliźniaków liźniaki powstają zaówno w takcie defomacji mateiału wskutek wystąpienia napężeń ścinających (bliźniaki defomacji) jak i podczas ekystalizacji (bliźniaki ekystalizacji). Geometię bliźniakowania można pzedstawić jako pzemieszczenia ścinające kolejnych wastw atomowych względem siebie, co powadzi do odkształcenia ścinającego o stosunkowo dużej watości γ. W bliźniakowaniu utwozona zostaje duga część kyształu o tej samej stuktuze, ale o innej oientacji sieci kystalogaficznej. Ganica pomiędzy kyształem wyjściowym a bliźniakiem zwana płaszczyzną habitus jest koheentna (tzn. pasuje bez żadnych zniekształceń do obu części kyształu patz ysunek poniżej). Oientacja sieci kystalogaficznej bliźniaka jest lustzanym odbiciem sieci kyształu maciezystego względem płaszczyzny habitus (stąd nazwa pocesu). liźniakowanie jest ważnym, dugim obok poślizgu, mechanizmem defomacji plastycznej. Ma ono duże znaczenie szczególnie w tych metalach, w któych jest mało systemów poślizgu. płaszczyzna habitus Rys. 23. Powstanie bliźniaka pzez ścinające pzemieszczenia wastw atomów: kyształ maciezysty (po lewej), oaz kyształ maciezysty waz z bliźniakiem ozdziela je płaszczyzna habitus (po pawej). Ganice międzyfazowe W niektóych pzemianach fazowych powstaje dobze zdefiniowana płaszczyzna ganiczna między dwiema fazami o innej stuktuze kystalogaficznej (ównież w tym pzypadku nazywa się płaszczyzną habitus). Tak jest na pzykład w pzemianie matenzytycznej, w któej matenzyt powstaje pzez ścinanie wastw atomowych fazy austenitycznej, a ganica między tymi fazami (płaszczyzna habitus) jest ganicą koheentną. Poniżej pokazano schemat ganicy koheentnej pomiędzy dwoma óżnymi fazami kystalicznymi. 20
Rys. 24. Koheentna ganica międzyfazowa Ganica międzyfazowa może też mieć chaakte pół-koheentny, zawieając dyslokacje kawędziowe: Rys. 25. Pzykład pół-koheentnej ganicy międzyfazowej (wg. Chalmesa) Powiezchnie zewnętzne kyształów Powiezchnie zewnętzne kyształu stanowią natualny odzaj defektów spowodowanych nagłym zanikiem peiodycznie zoganizowanej stuktuy ułożenia atomów (pzy wyjściu na zewnątz kyształu). Zmiana wielu własności fizycznych pzy dojściu do powiezchni kyształu może być badzo adykalna. Zagadnieniami tymi zajmuje się m.in. fizyka powiezchni. 2