Ključna razlika med dislokacijskim in difuzijskim lezenjem je, da je dislokacijsko lezenje gibanje dislokacij skozi kristalno strukturo materiala, medtem ko je difuzijsko lezenje difuzija prostih mest skozi kristalno mrežo.
Deformacija v fizikalni kemiji se nanaša na transformacijo telesa v mehaniki kontinuuma iz referenčne strukture v trenutno strukturo.
Kaj je dislokacijsko lezenje?
Dislokacijsko lezenje je vrsta mehanizma deformacije v kristalnih materialih, ki vključuje gibanje dislokacij skozi kristalno mrežo materiala. To je mehanizem, ki je nasproten mehanizmu difuzijskega lezenja. Dislokacijsko lezenje povzroči plastično deformacijo posameznih kristalov in s tem samega materiala.
Ta vrsta deformacije je zelo občutljiva na diferencialno napetost na materialu. Na primer, pri zelo nizkih temperaturah je dislokacijsko lezenje prevladujoč mehanizem deformacije v večini kristalnih materialov.
Slika 01: Plazenje robne dislokacije v diagramu
Plezenje dislokacij v kristalih poteka zaradi gibanja dislokacij po kristalni mreži. Ko se dislokacija premika skozi kristal, se del kristala premakne za eno mrežno točko vzdolž ravnine (kar se zgodi glede na preostali del kristala). Ravnina, s katero so ločena premaknjena in nepremaknjena območja, se imenuje ravnina zdrsa. Da bi omogočili to gibanje, se morajo vse ionske kemične vezi vzdolž drsne ravnine takoj pretrgati. Poleg tega ta prekinitev vezi teoretično zahteva toliko energije, da omogoči lezenje dislokacije. Ob predpostavki, da gibanje poteka postopoma, pretrganju vezi takoj sledi ustvarjanje nove vezi na nizki ravni energije.
Zaradi stopničastega gibanja dislokacije skozi kristalno mrežo je možno ustvariti linearni mrežni defekt med deli kristalne mreže. Obstajata dve vrsti dislokacij, ki se imenujejo robne in vijačne dislokacije. Pri lezenju robne dislokacije se oblikuje rob dodatne plasti atomov znotraj kristalne mreže. Pri lezenju z dislokacijo vijaka tvori črto, vzdolž katere kristalna mreža preskoči eno mrežno točko.
Kaj je Diffusion Creep?
Difuzijsko lezenje je vrsta deformacijskega mehanizma v kristalnih materialih, kjer pride do difuzije prostih mest skozi kristalno mrežo. Ta tehnika deformacije povzroči plastično deformacijo in ne krhko porušitev materiala.
Ta vrsta deformacije je sorazmerno bolj občutljiva na temperaturo kot druge vrste deformacij, ki potekajo v kristalnih mrežah. Difuzijsko lezenje običajno poteka pri visokih homolognih temperaturah. Poleg tega difuzijsko lezenje povzroči selitev kristalnih napak skozi kristalno mrežo na način, da ko je kristal podvržen večji stopnji stiskanja v eni smeri v primerjavi z drugo smerjo. Tam pride do migracije napak proti kristalnim ploskvam vzdolž smeri stiskanja. To povzroči neto prenos mase, ki povzroči skrajšanje kristala v smeri največje kompresije.
Običajno kristali niso popolni na mikrometru. To je zato, ker nekatera mesta atomov v tej kristalni mreži zasedejo točkasti defekti, delci ali prazna mesta. Ta prosta mesta je mogoče obravnavati kot kemične vrste, ki jih je mogoče obdelati z uporabo heterogenih faznih ravnovesij. Pri tem pojavu na število prostih mest vpliva število kemičnih primesi v kristalu. Ta prosta mesta se lahko premikajo skozi kristalno strukturo zaradi "skoka" sosednjih delcev.
Kakšna je razlika med dislokacijskim lezenjem in difuzijskim lezenjem?
Deformacija v fizikalni kemiji se nanaša na transformacijo telesa v mehaniki kontinuuma iz referenčne strukture v trenutno strukturo. Ključna razlika med dislokacijskim lezenjem in difuzijskim lezenjem je, da je lezenje dislokacije gibanje dislokacij skozi kristalno strukturo materiala, medtem ko je difuzijsko lezenje difuzija prostih mest skozi kristalno mrežo.
Spodnja infografika prikazuje razlike med dislokacijskim in difuzijskim lezenjem za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Dislokacijsko lezenje proti difuzijskemu lezenju
Dislokacijsko lezenje in difuzijsko lezenje sta dve vrsti deformacijskih mehanizmov v kristalnih mrežah. Ključna razlika med dislokacijskim lezenjem in difuzijskim lezenjem je, da je lezenje dislokacije gibanje dislokacij skozi kristalno strukturo materiala, medtem ko je difuzijsko lezenje difuzija prostih mest skozi kristalno mrežo.
