Põhiline erinevus dislokatsiooni roome ja difusiooni roome on see, et dislokatsiooni roome on nihestuste liikumine läbi materjali kristallstruktuuri, samas kui difusioonlibisemine on vabade kohtade difusioon läbi kristallvõre.
Füüsikalises keemias viitab deformatsioon keha kontiinummehaanilisele transformatsioonile võrdlusstruktuurist voolustruktuuriks.
Mis on dislokatsioonihiilimine?
Dislokatsiooni libisemine on kristalsete materjalide deformatsioonimehhanismi tüüp, mis hõlmab dislokatsioonide liikumist läbi materjali kristallvõre. See on difusioonilibisemise mehhanismile vastupidine mehhanism. Dislokatsiooni libisemine põhjustab üksikute kristallide, seega ka materjali enda plastilise deformatsiooni.
Seda tüüpi deformatsioon on materjalile avalduva diferentsiaalpinge suhtes väga tundlik. Näiteks väga madalatel temperatuuridel on dislokatsiooni libisemine enamiku kristalsete materjalide domineeriv deformatsioonimehhanism.
Joonis 01: Diagrammi servade nihkumine
Dislokatsioonilibisemine kristallides toimub tänu dislokatsioonide liikumisele läbi kristallvõre. Kui dislokatsioon liigub läbi kristalli, kipub osa kristallist nihkuma piki tasapinda ühe võrepunkti võrra (mis toimub ülejäänud kristalli suhtes). Tasapinda, mille võrra nihutatud ja nihutamata piirkondi eraldatakse, nimetatakse libisemistasapinnaks. Selle liikumise võimaldamiseks peavad kõik ioonsed keemilised sidemed piki libisemistasandit korraga katkema. Lisaks nõuab see sideme katkestamine teoreetiliselt nii palju energiat, et võimaldada dislokatsiooni hiilimist. Eeldades, et liikumine toimub astmeliselt, järgneb sideme katkemisele koheselt uus side, mis tekib madalal energiatasemel.
Dislokatsiooni astmelise liikumise tõttu läbi kristallvõre on võimalik kristallvõre osade vahele tekitada lineaarne võre defekt. On kahte tüüpi dislokatsiooniliigutusi, mida nimetatakse serva- ja kruvidislokatsioonideks. Serva dislokatsiooni libisemisel moodustub kristallvõre sees oleva täiendava aatomikihi serv. Kruvi dislokatsiooni libisemisel moodustab see joone, mida mööda kristallvõre hüppab ühe võrepunkti võrra.
Mis on Diffusion Creep?
Difusioonlibisemine on kristalsete materjalide deformatsioonimehhanismi tüüp, mille puhul toimub vabade kohtade difusioon läbi kristallvõre. See deformatsioonitehnika põhjustab pigem plastilist deformatsiooni kui materjali rabedat purunemist.
See deformatsioonitüüp on temperatuuri suhtes suhteliselt tundlikum kui muud tüüpi deformatsioonid, mis toimuvad kristallvõredes. Difusioonlibisemine toimub tavaliselt kõrgel homoloogsel temperatuuril. Lisaks põhjustab difusiooni roome kristallide defektide migratsiooni läbi kristallvõre viisil, mis toimub siis, kui kristall läbib ühes suunas suurema kokkusurumise kui teises suunas. Seal toimub defektide migratsioon kristallide külgede suunas piki kokkusurumise suunda. See põhjustab netomassi ülekande, mis põhjustab kristalli lühenemise suunas, kus toimub maksimaalne kokkusurumine.
Tavaliselt ei ole kristallid mikroskaalal täiuslikud. Selle põhjuseks on asjaolu, et mõned aatomite kohad selles kristallvõres on hõivatud punktidefektide, osakeste või vabade kohtade tõttu. Neid vabu töökohti võib pidada keemilisteks liikideks, mida saab ravida heterogeensete faasitasakaalu abil. Selle nähtuse korral mõjutab vabade töökohtade arvu kristallis leiduvate keemiliste lisandite arv. Need vabad kohad võivad liikuda läbi kristallstruktuuri naaberosakeste "hüppamise" tõttu.
Mis vahe on dislokatsiooni- ja difusioonilibisemisel?
Füüsikalises keemias viitab deformatsioon keha kontiinummehaanilisele teisenemisele võrdlusstruktuurist voolustruktuuriks. Peamine erinevus dislokatsiooni roome ja difusiooni roome on see, et dislokatsiooni roome on nihestuste liikumine läbi materjali kristallstruktuuri, samas kui difusioonlibisemine on vabade kohtade difusioon läbi kristallvõre.
Allpool toodud infograafik sisaldab kõrvuti võrdlemiseks dislokatsiooni- ja difusioonilibisemise erinevusi.
Kokkuvõte – dislokatsiooni libisemine vs difusioonilibisemine
Dislokatsiooni- ja difusioonilibisemine on kristallvõre kahte tüüpi deformatsioonimehhanisme. Peamine erinevus dislokatsiooni roome ja difusiooni roome on see, et dislokatsiooni roome on nihestuste liikumine läbi materjali kristallstruktuuri, samas kui difusioonlibisemine on vabade kohtade difusioon läbi kristallvõre.
