Rzeczywista struktura metali:

-wady budowy: punktowe, liniowe i powierzchniowe (krótki opis)
Punktowe:

wakansy (luki)- wolne miejsca w sieci krystalicznej,

wyjście atomu na powierzchnie kryształu, - wolne węzły w sieci krystalicznej, powodują wokół nich lokalne odkształcenia sieci,

atomy międzywęzłowe/wolne węzły - opuszczające węzły wskutek drgań cieplnych,

- atomy opuszczają węzły sieci na skutek drgań cieplnych, powodują ekspansje sieci.

Liniowe - inaczej dyslokacje:

krawędziowe - poprzez wprowadzenie ekstrapłaszczyzny między nieco rozsunięte płaszczyzny sieciowe, miarą dyslokacji jest wektor Burgersa, wyznaczony poprzez kontur Burgersa i prostopadły do linii dyslokacji krawędziowej,

śrubowe - powstają w wyniku przesunięcia płaszczyzn atomowych, wektor Burgersa równoległy do linii dyslokacji śrubowej,

mieszane - śrubowa i krawędziowa występujące w strukturach rzeczywistych,

Linowe:

dyslokacja krawędziowa - dyslokacja krawędziowa stanowi krawędź ekstrapłaszczyzny, tj. półpłaszczyzny sieciowej umieszczonej między nieco rozsuniętymi płaszczyznami sieciowymi kryształu o budowie prawidłowej. W zależności od położenia dodatkowej

półpłaszczyzny dyslokacje mogą być dodatnie lub ujemne. Wokół dyslokacji krawędziowej występuje jednocześnie postaciowe i objętościowe odkształcenie kryształu.

dyslokacja śrubowa - dyslokacja śrubowa to defekt liniowy struktury krystalicznej spowodowany przemieszczeniem

części kryształu wokół osi, zwanej linią dyslokacji śrubowej, wektor Burgersa dyslokacji śrubowej jest równoległy do jej linii.

dyslokacja mieszana - to połączenie dyslokacji krawędziowej i śrubowej

Powierzchniowe:

granice ziaren - wąska strefa materiału,w której atomy są ułożone w sposób chaotyczny. Gdy kąt między dwoma sąsiednimi kierunkami krystalograficznymi jest:

-większy od 15 stopni to szerokokątowa granica, mniejszy - wąskokątowa,

granice międzyfazowe:

koherentne - atomy granicy ziarna są wspólnymi atomami obydwóch ziarn,

półkoherentne,

zerwanie koherentności - największe umocnienie,

błąd ułożenia - wskutek dyslokacji krawędziowej, EBU - energia błędu ułożenia,

-Mechanizmy tworzenia wad punktowych:

Mechanizmy tworzenia wad punktowych. Liczba wad punktowych budowy krystalicznej jest funkcja temperatury. Podwyższeniu temperatury towarzyszy wzrost amplitudy drgań cieplnych, co ułatwia opuszczenie przez rdzenie atomowe pozycji w węźle sieci krystalicznej. Ponieważ nasilenie tych zjawisk następuje wraz ze wzrostem temperatury, dlatego są nazywane procesami aktywowanymi cieplnie. Wyróżnia się dwa mechanizmy:

• defekt Schottky'ego,

Pierwszy mechanizm zwany defektem Schottky'ego, polega na przemieszczaniu się atomu w miejsce sąsiadującego wakansu, v, wyniku czego powstaje wakans w innym miejscu sieci

• defekt Frenkla.

Drugi mechanizm, związany z jednoczesnym utworzeniem wakansu i atomu międzywęzłowego, jest nazywany defektem Frenkla i polega na przemieszczaniu się rdzenia atomowego z pozycji węzłowej do przestrzeni międzywęzłowej.

Samodyfuzja. Wakanse, utworzone m.in. w wyniku omówionych procesów, mogą się przemieszczać w sieci krystalicznej metalu. W istocie ruch wakansów jest związany z ruchem atomów, opuszczających pozycje węzłowe. Zjawisko przemieszczania się atomów we własnej sieci krystalicznej jest nazywane samodyfuzją.

-wektor Burgera

Wektor Burgersa wskazuje kierunek i wielkość przesunięcia atomów przy powstawaniu lub ruchu dyslokacji. Wektor Burgersa jednoznacznie charakteryzuje dyslokację. Dla tej samej dyslokacji, b ma wartość stałą. Kierunek, zwrot i wielkość wektora Burgersa można wyznaczyć za pomocą tzw. obwodu Burgersa.

-polikryształ i monokryształ (opis, wady, zalety)
Monokryształ - materiał będący w całości jednym kryształem (np. kryształ cukru, soli, półprzewodnika). Monokryształ może zawierać w całej swej objętości niewielką ilość defektów tejże struktury, a jego zewnętrzna forma nie musi odzwierciedlać struktury krystalicznej. Charakteryzują się prawidłowym rozmieszczeniem przestrzennym atomów z zachowaniem jednakowej orientacji wszystkich elementarnych komórek sieciowych w całej objętości kryształu. Są to ciała anizotropowe. Materiały rzadko wykazują strukturę monokryształów.

Polikryształ - ciało stałe, będące zlepkiem wielu monokryształów, zwanych w tym przypadku domenami krystalicznymi lub ziarnami. Domeny w polikrysztale mają zwykle orientację statystyczną, choć w pewnych, szczególnych warunkach można także uzyskać

polikryształy o bardzo regularnym układzie domen. Określony układ domen tworzy tzw. mikrostrukturę polikryształu.

Materiały techniczne są zwykle polikryształami, składającymi się z ziaren, z których każde ma w przybliżeniu prawidłową strukturę krystaliczną. Przypadkowa orientacja krystaliczna poszczególnych ziaren powoduje, że polikryształy są ciałami quasi-izotropowymi. Wielkość ziaren w metalach technicznych 1- 100μm. W obrębie ziarna można wyróżnić podziarna ułożone względem siebie pod małymi kątami, od kilku minut do kilku stopni.

-Podział granic ziarn i krótka charakterystyka:

-Niskokątowe granice ziaren—obszary dwóch sieci krystalicznych stykających się ze sobą pod kątem nie większym niż kilkanaście minut do 2°. Są to najczęściej zespoły dyslokacji krawędziowych jednakowego znaku, położonych jedna nad drugą.

-Wysokokątowe granice ziaren —obszary o grubości kilku odległości międzyatomowych. Atomy w obrębie obszaru granicznego mają budowę bezpostaciową.

-granice miedzy fazowe podział.

Granice między ziarnami różnych faz nazywają się granicami międzyfazowymi. Dzieli się je na: koherentne, niekoherentne i półkoherentne.

Międzyfazowe granice koherentne (spojne) charakteryzują się dobrym dopasowaniem

sieci sąsiadujących faz, w przeciwieństwie do granic niekoherentnych. Częściowe dopasowanie wykazują granice półkoherentne, cechujące się występowaniem dyslokacji na granicy.

---