Механические свойства твёрдых тел. Закон Гука. Дефекты кристаллической решетки

Представлены дефектами упаковки, двойниковыми границами, границами зерен и внешними поверхностями кристалла. Дефекты упаковки - локальные изменения расположения плотноупакованных плоскостей в кристалле.
На границах зерен скапливается большое количество вакансий и дислокаций. По границам зерен также скапливаются разнообразные легкоплавкие неметаллические примеси, мелкие поры, оксиды и др., которые резко ухудшают механические свойства материала. Тугоплавкие включения, напротив, находятся внутри кристаллических зерен; они являются центрами кристаллизации, и при этом образуется мелкозернистая структура, что в существенной степени улучшает механические характеристики материала.
Объемные (трехмерные) дефекты обладают сравнительно большими размерами во всех трех измерениях. К данному виду дефектов относятся пустоты (трещины и поры), инородные включения (в жидком или твердом состоянии), включения иной кристаллографической модификации или с другим стехиометрическим составом и др. Наличие трещин резко снижает прочность как материалов на металлической основе, так и неметаллических материалов. Связано это с тем, что острые края трещин являются концентраторами напряжений. Их найти при помощи рентгена и ультразвука.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, следует сделать ряд выводов по рассмотренной теме.
Механические свойства твёрдых тел обуславливаются их молекулярной структурой. Наиболее важными среди них являются такие, как пластичность, упругость, твердость, хрупкость, вязкость и др. От них зависит способность твердого тела сопротивляться изгибу, растяжению, сдвигу и другим видам деформаций.
Закон Гука связывает такие явления, как деформацию и напряжение твердого тела, удлинение и модуль силы упругости. Формулировка закона: сила упругости прямо пропорциональна деформации. В соответствии с проведенными Гуком опытами тело при растяжении стремится укоротиться, а при сжатии — распрямиться. Закон находит применение как в высокотехнологичных и технических устройствах, так и в самой природе.
Совокупность дефектов решетки и их пространственное распределение в кристалле называется субструктурой кристалла. Можно выделить такие дефекты кристаллической решетки, как точечные (вакансии, дислоцированные атомы , примесные атомы в узле, примесные атомы в междоузлии), линейные, или одномерные (дислокации, цепочки вакансий или цепочки межузельных атомов), поверхностные (дефекты упаковки, двойниковые границы, границы зерен и внешние поверхности кристалла), объемные (трехмерные) (пустоты (трещины и поры), инородные включения (в жидком или твердом состоянии), включения иной кристаллографической модификации или с другим стехиометрическим составом и др.).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Ботаки А.А., Ульянов В.Л., Ларионов В.В., Поздеева Э.В. Основы физики: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 103 с.
Зиненко В. И. , Сорокин Б. П. , Турчин П. П. Основы физики твёрдого тела. — М.: Издательство Физико-математической литературы, 2001. — 336 с.
Киттель Ч. Введение в физику твердого тела /Пер. с 4-го амер. изд. А. А. Гусева и А. В. Пахнева: под ред. А. А. Гусева.—М.: Наука, 2008. - 792 с.
Никитина Ю. Н., Зотова А. В., Ягафарова З. А. Твердые телы и их физические свойства // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – Т. 2. – С. 37–39. 
Шаскольская М. П. Кристаллография. — М.: Высшая школа, 2011. — 376 с. 


Зиненко В. И. , Сорокин Б. П. , Турчин П. П. Основы физики твёрдого тела. — М.: Издательство Физико-математической литературы, 2001. — С. 52-54.
Ботаки А.А., Ульянов В.Л., Ларионов В.В., Поздеева Э.В. Основы физики: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – С. 47.
Киттель Ч. Введение в физику твердого тела /Пер. с 4-го амер. изд. А. А. Гусева и А. В. Пахнева: под ред. А. А. Гусева.—М.: Наука, 2008. – С. 458.
Шаскольская М. П. Кристаллография. — М.: Высшая школа, 2011. — С. 241.
Шаскольская М. П. Кристаллография. — М.: Высшая школа, 2011. — С. 242.
Никитина Ю. Н., Зотова А. В., Ягафарова З. А. Твердые телы и их физические свойства // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – Т. 2. – С. 38.












2





14





2