Studijní text - Fyzika kovů

struktura kovů

slitiny

elektronová struktura

krystalové poruchy

dislokace

difuze

• Obsah -1-
  I. Úvod -4-
  II. Struktura kovů a slitin -5-
  II. 1. struktura pevných látek -5-
  II. 1.1. krystalová struktura pevných látek -5-
  11.1.2. Popis laystalografíckých směrů a ploch -9-
  11.1.3. Typické krystalové struktury čistých kovů -10-
  II. 1.4. polymorfie -14-
  11.2. Krystalová struktura slitin, základní fázové přeměny v kovových materiálech. 14
  11.2.1. Substituční tuhé roztoky -18-
  11.2.2. Intersticiální tuhé roztoky -21-
  11.2.3. Elektrochemické valenční sloučeniny -21-
  11.2.4. Elektronové sloučeniny (hume-rotheryho fáze) -22-
  11.2.5. Intersticiální fáze a lavesovy sloučeniny -22-
  11.2.5.1 Intersticiální fáze -22-
  11.2.5.2 Lavesovy fáze -22-
  11.2.6. A-fáze ve slitinách s přechodnými kovy -23-
  11.3. Amorfní kovy a nanokrystaly -24-
  11.4. Kvazikrystaly -25-
  III. Elektronová struktura kovů a slitin -28-
  III. 1. model atomu -28-
  III.2. kvantová mechanika -28-
  111.2.1. Základy kvantové mechaniky -28-
  111.2.2. Ohyb vln -30-
  111.2.3. Elektrony v atomech -31-
  111.2.4. Periodická soustava prvku -33-
  IIL2.5. elektronová struktura a chemická povaha -33-
  III.2.6. meziatomové síly -34-
  IIL2.7. původ meziatomových sil -36-
  III.2.8. kovová vazba -36-
  111.3. Elektronová teorie kovu -36-
  III. 3.1. kvantová teorie volného elektronu pro jednorozměrný případ -37-
  IIL3.2. kvantová teorie volného elektronu pro trojrozměrný případ -38-
  111.4. Pásová teorie kovů -41-
  IIL4.1. základní úvahy -41-
  III.4.2. bnllouinovy zóny -43-
  IIL4.3. kovy a nekovy -45-
  III.4.4. hustota kvantových stavů -46-
  IIL4.5. energetické pásy a energetické hladiny elektronů v atomech -47-
  IIL4.6. elektronová struktura přechodných kovů -48-
  IIL5. aplikace elektronové teorie -48-
  M.5.1. elektrická vodivost -49-
  IIL5.2. feromagnetismus -50-
  IIL5.3. koheze -52-
  III.6. pásová teorie slitin -55-
  IV. Krystalové poruchy kovů a slitin -58-
  IV. 1. klasifikace krystalových poruch -58-
  IV.2. bodové poruchy -58-
  IV.2.1. druhy bodových poruch -58-
  IV.2.2. rovnovážná koncentrace bodových poruch -59-
  IV.2.3. migrace bodových poruch -62-
  IV.2.4. vznik a zánik bodových poruch -63-
  IV.2.5. nerovnovážná koncentrace bodových poruch -63-
  IV.3. čárové poruchy - dislokace -64-
  IV.3.1. definice dislokace -66-
  IV.3.2. burgersova smyčka a burgersův vektor -66-
  IV.3.3. typy dislokací -61-
  IV.3.4. hustota dislokací -67-
  IV.3.5. metody pozorování dislokací -68-
  IV.3.5.1 metoda leptových a termálních důlku -69-
  IV.3.5.2 metody difrakce záření na dislokacích -69-
  IV.3.5.3 zviditelnění dislokací pomocí iontové mikroskopie -71-
  IV.3.6. dislokace v kontinuu -71-
  IV.3.6.1 šroubová dislokace -71-
  IV.3.6.2 hranová dislokace -73-
  IV.3.7. energie dislokace -74-
  IV.3.7.1 existence složených dislokací -75-
  IV.3.7.2 termodvnamický rozbor dislokací -75-
  IV.3.8. síla působící na dislokace -75-
  IV.3.9. tah v dislokační čáře -76-
  IV.3.10. vzájemné působení mezi dislokacemi -77-
  IV.3.11. pohyb dislokací -79-
  IV.3.11.1 Skluz dislokací -79-
  IV.3.11.2 Šplhání dislokací -81-
  IV.3.11.3 Příčný skluz -81-
  IV.3.11.4 Napětí ke skluzu dislokace -81-
  IV.3.12. Protínání dislokací -82-
  IV.3.13. Vznik dislokací -85-
  IV.3.13.1 Frankuv-Readův zdroj dislokací -85-
  IV.3.13.2 Opakovaný příčný skluz -86-
  IV.3.14. Interakce dislokací s bodovými poruchami -86-
  IV.3.14.1 Interakce dislokace s atomypříměsí -87-
  IV.3.14.2 Interakce dislokace s vakancemi -87-
  IV.3.15. Interakce dislokací s precipitáty -88-
  IV.3.15.1 Koherentní precipitáty -88-
  IV.3.15.2 Kekoherentní precipitáty -89-
  IV.3.16. Dislokace v kovových strukturách -90-
  IV.3.16.1 Dislokace v kubické plošně centrované struktuře -90-
  IV.3.16.2 Dislokace v kubické prostorově centrované struktuře -93-
  IV.3.16.3 Dislokace v hexagonální těsně uspořádané struktuře -94-
  IV.4. Plošné poruchy -95-
  IV.4.1. Hranice zrn -95-
  IV.4.2. Popis a typy hranic zrn -96-
  IV.4.3. Maloúhlové hranice zrn -97-
  IV.4.4. Struktura velkoúhlových hranic zrn -98-
  IV.4.5. Temiodynamický popis hranic zrn -100-
  IV.4.6. Interakce hranic zm s atomypříměsí -102-
  IV.4.7. Interakce hranic zrn s dislokacemi -104-
  IV.4.8. Pohvb hranic zrn -104-
  IV.4.8.1 Mechanismus migrace hranic zni -104-
  IV.4.8.2 Pohvblivost hranice -105-
  IV.4.9. Fázová rozhraní -108-
  IV.4.10. Povrch -108-
  V. PROJEVY EXISTENCE KRYSTALOVÝCH PORUCH -111-
  V.l. Difúze -111-
  V.l.l. Kvantitativní popis difúze -112-
  V. 1.2. Mechanismus difúze -114-
  V. 1.3. Korelační jevy -115-
  V. 1.4. Vliv krystalových poruch na difúzi -117-
  V. 1.5. Difúze v binární soustavě -120-
  V.2. Deformace kovů a slitin -121-
  V.2.1. Elastická deformace -121-
  V.2.2. Plastická deformace monokrystalů -122-
  ......
  ....
  ...