Giáo trình hướng dẫn phân tích quy trình vận dụng cấu tạo mạng hợp tinh thể của kim loại nguyên chất p3 pot

H çnh 1. 7 - Mä hçnh âån tinh thãø (a) v âa tinh thãø (b) v nh tãú vi máùu âa tinh thãø sau táøm thỉûc. 1-Phán loải cạc sai lãûch trong mảng tinh thãø : ût. l ca (vi thäng säú mảng), cọ dảng âiãøm hay bao ạc sai lãûch mảng nãn ngun tỉí nàòm xung quanh sai lãûch nàòm khäng âụng tỉí xen giỉỵa nụt mảng cọ xu hỉåïng phủ thüc vo tàng säú lỉåüng ca chụng cng nhiãưu, tuy nhiãn khäng vỉåüt quạ 1-2% ìn lải. óng, âỉåìng cong, dỉåìng xồõn äúc. Bao gäưm cạc loải sau: ì cạc sai lãûch cọ kêch thỉåïc låïn theo hai chiãưu âo v bẹ theo chiãưu âo cn lải. Nọ cọ ảng màût cong,màût phàóng. Gäưm cạc loải sau : biãn giåïi giỉỵa cạc hảt, cạc màût trỉåü t, cạc àût song tinh, màût ngoi tinh thãø. Theo kêch thỉåïc ca sỉû sàõp xãúp khäng tráût tỉû ta phán chia sai lãûch ra lm ba loải : sai lãûch âiãøm, sai lãûch âỉåìng v sai lãûch mà a.Cạc sai lãûch âiãøm : ïc sai lãûch cọ kêch thỉåïc bẹ theo ba chiãưo quanh mäüt âiãøm. Gäưm cạc loải sau âáy; -Nụt träúng : l cạc nụt mảng khäng cọ ngun tỉí chiãúm chäù . -Cạc ngun tỉí nàòm xen giỉỵa cạc nụt mảng - Cạc ngun tỉí lả nàòm trãn cạc nụt mảng hay xen giỉỵa cạc nụt mảng. Do cọ c vë trê quy âënh . Vê dủ : nụt träúng lm cạc ngun tỉí xung quanh nọ cọ xu hỉåïng xêch lải gáưn nhau, ngun tỉí xen giỉỵa nụt mảng lm cạc ngun tỉí xung quanh cọ xu hỉåïng bë däưn ẹ p lải. Säú lỉåüng cạc nụt träúng v ngun nhiãût âäü. Nhiãût âäü cng . Kim loải cng báøn thç kh nàng ngun tỉí lả chui vo mảng tinh thãø cng nhiãưu v do âọ säú lỉåüng sai lãûch âiãøm tàng. b.Cạc sai lãûch âỉåìng : l cạc sai lãûch cọ kêch thỉåïc låïn theo mäüt chiãưu âo v bẹ theo hai chiãưu âo co Nọ cọ dảng âỉåìng thà -Mäüt da cạc nụt träúng hay cạc sai lãûch âiãøm khạc -Lãûch : l dảng sai lãûch âỉåìng quan trng nháút v cọ tênh äøn âënh cao. c.Cạc sai lãûch màût : la d m 11 ` H Çnh 1.8- Sai lãûch âiãøm trong mản g tinh thãø. ụt träúng Schottky a) Nụt träúng Frenkel. b) N håì sỉû phạt triãøn ca l thuút lãûch cho phẹp gii thêch âỉåüc nhiãưu váún âãư nhỉ cå cáúu trỉåü uút v âäü bãưn thỉûc tãú,sỉû kãút tinh Theo hçnh dạn ûc ca lãûch âỉ àût song song v cạch âãưu nhau nỉỵa m nhỉ gäưm båíi mäüt àût cong qún quanh trủc AD cọ dảng màût vêt v ta cọ lãûch xồõn. AD gi l trủc ca lãûch xồ cọ thãø di âãún hng nghçn hng vản thäng säú mảng,cn tiãút diãûn ca sỉû xä lãûch chè vi thäng säú mảng. c, d) Ngun tỉí xen k v thay thãú 2-Lãûch v tạc dủng ca lãûch trong tinh thãø : a.Lãûch : N t, sỉû sai khạc nhau giỉỵa âäü bãưn l th ghçnhhc lãûch âỉåüc phán ra lm ba lai : lãûch âỉåìng, lãûch xồõn v lãûch häùn håüp. -Lãûch âỉåìng (lãûch thàóng, lãûch biãn) Ta cọ thãø hçnh dung lãûch âỉåìng nhỉ sau : ta cọ mäüt mảng tinh thãø hon chènh gäưm nhiãưu màût tinh thãø song song v cạch âãưu nhau håüp thnh. Gíi sỉí ràòng ta gi vo âọ thãm mäüt bạn màût tinh thãø ABCD, pháưn trãn ca mảng tinh thãø nhỉ bë nẹn lải cn pháưn dỉåïi ca nọ nhỉ bë kẹo ra tỉång âäúi. Vng xung quanh AB (mẹp ca bạn màût) mảng tinh thãø bë xä lãûch nhiãưu nháút v do âọ sai lãûch cọ dảng âỉåìng. AB gi l tru åìng, nọ cọ thãø di âãún hng nghçn hng vản thäng säú mảng. Trong khi tiãút diãûn ca sỉû xä lãûch chè khong vi thäng säú mảng. Nãúu bạn màûtì âỉåüc gi tỉì trãn xúng gil lãûch âỉåìng dỉång (k hiãûu A), gi tỉì dỉåïi lãn gi l lãûch âỉåìng ám (k hiãûu T). -Lãûch xồõn : Ta cọ thãø hçnh dung lãûch xồõn nhỉ sau : càõt mảng tinh thãø hon chènh bàòng bạn màût ABCD.Sau âọ xãï dëch hai pháưn ca mảng tỉång âäúi våïi nhau theo màût càõt âi mäüt thäng säú mảng (cạc ngun tỉí nàòm trong vng tỉì B o A dëch âi mäüt khong nh hån mäüt thäng säú mảng, tải A dëch chuøn bàòng khäng). Lục ny mảng tinh thã ø khäng phi gäưm nhiãưum m õn 12 H ỗnh 1.9 *Lóỷ ựn hồỹp : laỡ loaỷi lóỷch coù daỷng tọứng hồỹp cuớa hai loaỷi lóỷch trón, coù daỷng hỗnh hoỹc rỏỳt phổùc taỷp . h hổồớng rỏỳt nhióửu õóỳn quaù trỗnh chuyóứn ỹt cuớa kim loaỷi. Sổỷ coù mỷt cuớa lóỷch laỡm cho kim loaỷi dóự trổồỹt, laỡm ho õọỹ bóửn thổỷc tóỳ cuớa noù giaớm õi rỏỳt nhióửu so vồùi tờnh toaùn. Vờ duỷ : sừt coù -Mọhỗnhtaỷo lóỷch õổồỡng trong maỷng tinh thóứ. ch họ A H ỗnh 1.10- Lóỷch xoừn: mọ hỗnh taỷo thaỡnh (a), mọ hỗnh khọng B C D b) c) a) b.Taùc duỷng cuớa lóỷch : Lóỷch coù vai troỡ rỏỳt lồùn trong tinh thóứ, noù aớn gian (b) vaỡ sổỷ sừp xóỳp nguyón tổớ trong vuỡng lóỷch (c) bióỳn pha, quaù trỗnh trổồ c V b lt = 3000MN/m 2 , trong khi õoù1 V b tt = 250MN/m 2 . 13 H çnh 1.11- Cạch xạc âënh vectå trỉåüt (Burgers) a) Trong tinh thãø han chènh b) trong lãûch âỉåìng c) Trong lãûch xồõn 1.1. hạp âån gin nháút . Ta quan sạt bãư màût kim loải tải nåi gy våỵ cọ thãø p ỉït, láùn xè . Nãúu cho àn mn nhẻ bàòng cạc họa cháút thêch åüc täø chỉïc thåï, nhạnh cáy, hảt låïn, sỉû phán bäú ca phät pho,lỉu hunh tron nh hiãøn vi váût ïng âải tỉì 50 âãún 2000 láưn. Máùu âãø quan sạt täø chỉïc tãú vi ïp ny cho biãút âỉåüc : ïc, âäü låïn, hçnh dạng v sỉû sàõp xãúp ca chunïg. a cạc ngun tỉí trong kim loải bàòng o nh nhiãùu xả ca tia rån ghen trãn máùu kim loải ta cọ thãø biãút 9.Cạc phỉång phạp nghiãn cỉïïu kim loải v håüp kim : 1-Cạc phỉång phạp nghiãn cỉïu täø chỉïc : a.Màût gy : Âáy l phỉång p hạt hiãûn âỉåüc cạc vãút nỉït låïn, xạc âënh âỉåüc âäü hảt cạc láùn xè låïn Tỉì âọ cọ thãø så bäü kãút lûn âỉåüc cháút lỉåüng ca kim loải . b.Täø chỉïc thä âải : B gy máùu kim loải räưi mi phàóng trãn giáúy mi. Trãn bãư màût màût ca nọ cọ thãø phạt hiãûn âỉåüc : bt khê, räù n håüp cọ thãø tháúỉ gthẹp. Thỉåìng dng âãø phạt hiãûn täø chỉïc thåï trong váût cạn rn, sỉû phán bäú ca cạc vu ìng tinh thãø trong thi âục . c.Täø chỉïc tãú vi : L phỉång phạp nghiãn cỉïu täø chỉïc kim loải dỉåïi kênh hiãønvi.Kê liãûu hc thäng dủng cọ âäü pho chãú tảo khạ cäng phu. Phỉång pha -Cạc thnh pháưn täø chỉ -Sỉû phán bäú ca tảp cháút. -Sỉû thoạt cạc bon åí bãư màût . -Cạc vãút nỉït tãú vi . -Cạc låïp bo ha cạc bon, nhäm, ni tå 2-Nghiãn cỉïu cáúu trục bàòng tia rån ghen : L phỉång phạp nghiãn cỉïu sỉû sàõp xãúpc tia rån ghen . Càn cỉï v âỉåüc sỉû sàõp xãúp ca cạc ngun tỉí v khong cạch giỉỵa cạc màût tinh thãø . 3-Phán têch họa hc v quang phäø quang phäø : a-Phán têch họa hc : 14 Láúy phoi ca kim loải cáưn phán têch mang ho tan vo cạc a xit thêch håüp. Sau âọ n ang phäø ca máùu nghiãn cỉïu våïi cạc bn máùu cọ sàơn s biãút rong âọ. Vë trê v mu sàõc ca vảch cho .Cọ thãø xạc âënh mäüt cạch gáưn âụng thnh pháưn cạc bon bàòng tia i mi êt, tia lỉía hẻp v di. Khi lỉåüng cạc uy hiãøm . Cáưn gk thût ta dn ải âỉåüc luûn bàòng phỉång phạp náúu chy lng sau âọ âem hnh pháøm. Cháút lỉåüng ca váût âục phủ thüc pháưn ïn hê. loải lng cọ nhỉỵng âàc âiãøm sau : n tỉí ln giỉỵ khong c cảnh v ln cọ mäü t säú ngun tỉí nháút âënh dgcạc dung dëch chøn âãø âënh phán dung dëch cáưn nghiãn cỉïu. Tỉì âọ cọ thãø biãút âỉåüc sỉû cọ màût v lỉåüng chỉïa ca cạc ngun täú trong máùu phán têch. Âäü chênh xạc ca phán têch họa hc tỉì 0,1 - 0,01% trng lỉåüng. b-Phán têch quang phäø : Âem so sạnh vảch qu âỉåüc thnh pháưn v lỉåüng chỉïa ca cạc ngun täú cọ t biãút cho biãút kãút qu vãư âënh tênh, âäü âen ca vảch cho biãút kãút qu âënh lỉåüng. Phỉång phạp quang phäø cọ ỉu âiãøm l : âäü nhảy cao 0,001-0,0001% trng lỉåüng , cho kãút qu nhanh v r tiãưn . 4-Xạc âënh thnh pháưn cạc bon bàòng tia lỉía khi mi : Cạc bon l thnh pháưn quan trng nháút trong thẹp, sỉû biãú n âäøi ca nọ lm thay âäøi tênh cháút ca thẹp lỉía khi mi thẹp. Våïi thẹp cạc bon tháúp tia lỉía kh bon cng tàng lãn tia lỉía cng räüng ra v ngàõn lải. Phỉång phạp ny âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong sn xút. Âäü chênh xạc tỉì 0,1-0,2%C phủ thüc vo kh nàng quan sạt ca ngỉåìi cäng nhán. 5-Cạc phỉång phạp âo cå l tênh ca kim loải : Cå l tênh ca kim loải l cạc chè tiãu quan trng cáưn phi xạc âënh âãø sỉí dủng váût liãûu håüp l . Cạc phỉång phạp ny âỉåüc xạc âënh trãn cạc mạy mọc ca phng thê nghiãûm. 6-Cạc phỉång phạp váût l kiãøm tra táût hng trong kim loải : Cạc táût hng nhỉ nỉït, räù, b t khê, láùn xè nàòm trong kim loải ráútng phi phạt hiãûn chụng bàòng cạc phỉång phạp khäng phạ hy kim loải. Tron gcạc tia âám xun nhỉ rån ghen, gam ma Cọ thãø dng siãu ám v nhiãùm tỉì âãø phạt hiãûn cạc khuút táût ny. Tia rån ghen cọ kh nàng phạt hiãûn âỉåüc táût hng trong chi tiãút thẹp dy 20 cm. Tia gam ma kiãøm tra âỉåüc váût cọ chiãưu dy låïn hån. 1.2.CÁÚU TẢO CA KIM LOẢI LNG V ÂIÃƯU KIÃÛN KÃÚT TINH : Pháưn låïn cạc kim lo âục thnh hçnh sn pháøm hay bạnt lå vo quạ trçnh chuøn tỉì trảng thại lng sang trảng thại ràõn, âọ l quạ trçnh kãút tinh . Âënh nghéa : kãút tinh l quạ trçnh hçnh thnh mảng tinh thãø tỉì trảng thại lng v thỉåìng gi l kãút tinh láưn thỉï nháút . 1.2.1.Cáúu tảo ca kim loải lng : Trong kim loải lng cạc ngun tỉí khäng sàõp xãúp häùn loản nhỉ åí trảng thạik Song cng khäng sàõp xãúp tráût tỉû nhỉ åí trảng thại ràõn. Nãúu xem xẹt biãøu hiãûn bãn ngoi thç kim loải lng gáưn våïi kim loải ràõn hån so våïi trảng thại khê. Cáúu tảo cakim -Liãn kãút váùn l liãn kãút kim loải nhỉ åí trảng thại ràõn nhỉng cọ úu hån . -Cạc ngun tỉí ln cọ xu hỉåïng sàõp xãúp tráût tỉû, tỉïc l mäùingu ạch nháút âënh våïi cạc ngun tỉí bãn bao quanh nọ. 15 . tinh . Âënh nghéa : kãút tinh l quạ trçnh hçnh thnh mảng tinh thãø tỉì trảng thại lng v thỉåìng gi l kãút tinh láưn thỉï nháút . 1.2.1.Cáúu tảo ca kim loải lng : Trong kim loải lng cạc ngun. cọ mäüt mảng tinh thãø hon chènh gäưm nhiãưu màût tinh thãø song song v cạch âãưu nhau håüp thnh. Gíi sỉí ràòng ta gi vo âọ thãm mäüt bạn màût tinh thãø ABCD, pháưn trãn ca mảng tinh thãø nhỉ. ca chunïg. a cạc ngun tỉí trong kim loải bàòng o nh nhiãùu xả ca tia rån ghen trãn máùu kim loải ta cọ thãø biãút 9.Cạc phỉång phạp nghiãn cỉïïu kim loải v håüp kim : 1-Cạc phỉång phạp nghiãn