Вицинальные грани

Вицинальные граниПри расстоянии 0,15 нм (1,5 А) между атомными слоями и высокой плотности дислокаций-108 см~2 избыток свободной поверхностной энергии керамического материала, вызванный дислокациями, не будет превышать 45 кдж/см (4,5- Ю-4 эрг/см2). Мозаичные кристаллы можно рассматривать как имеющие ряды дислокаций, которые оказывают также незначительное влияние. Взаимодействие дислокаций может увеличивать это влияние, но не больше чем до 50 кдж/см2 (5- Ю-4 эрг/см2). Выходящие на поверхность межзерновые границы могут вносить определенный вклад в поверхностную энергию, зависящий от ориентации зерен и угла наклона границы к поверхности. Границы под малыми углами можно представить как ряд дислокаций.

Если бы мы рассмотрели предельно возможный случай — когда каждая молекула на границе была бы частью дислокации и если бы ширина границы составляла бы пять молекул — этот вклад составлял бы 150 кдж на 1 см границы. Для материала с размером зерен 10 мкм это означало бы увеличение свободной поверхностной энергии на 0,03 мкдж/см2 (0,3 эрг/см2) .Аналогичные соображения применительно к тройным и четверным точкам показывают, что это увеличение составляло бы Ю-10 дж/см2 (Ю-3 эрг/см2). Значение этих эффектов совершенно ничтожно.

Очень мелкие кристаллы, вплоть до коллоидных размеров, могут обладать более высокой удельной свободной поверхностной энергией, по сравнению с крупным кристаллом, так как может возникнуть деформация поляризации, приводящая к возникновению энергии напряжения.

Кроме того, в некоторых случаях такое же влияние могут оказывать ребра и углы.

Однако это влияние трудно оценить для материала с частицами ~ 10 мкм, оно, по всей вероятности, ничтожно. Керамические материалы обладают свободной поверхностной энергией порядка 0,1 мдж/см2 (1000 эрг/см2). Все указанные дефекты изменяют эту величину менее чем на 1 10~7 дж/см2 (1 эрг/см2) (не считая влияния адсорбции).

Комментарии запрещены.