Юный техник 1959-07, страница 30

«Грива» на пластинке цинка.

вело исследователей в мир кристаллов. Атомы и молекулы в кристаллах «упакованы» в строгом порядке и образуют так называемую кристаллическую решетку с однообразным «узором». Каждый узел (ячейка) решетки повторяет одно и то же сочетание атомов.

Конечно, нельзя представлять себе кристаллическую решетку как нечто неподвижное. В кристалле атомы колеблются около положения равновесия. Узел, или ячейка, решетки — это скопление колеблющихся атомов. Атомы в кристаллах упакованы очень плотно. Количество атомов в кристаллике кубической формы с гранью, равной 0,1 мм, выражается огромной цифрой — 38 с восемнадцатью нулями. Упорядоченная, симметричная атомная структура единичного кристалла (монокристалла) придает ему ряд замечательных свойств, в том числе и огромную механическую прочность. Однако такой совершенный монокристалл — только теоретическая, идеальная картина. В действительности же кристаллы обладают несовершенствами, дефектами, нарушающими симметричность решетки: в некоторых ее узлах отсутствуют атомы, образуются пустоты (их называют «лакунами» или «вакансиями»), В других узлах, наоборот, атомов оказывается больше — нарушается их нормальное сочетание. Иногда в узлы проникают инородные атомы. Эти «несовершенства», вызывающие искривление кристаллической решетки и называемые «дислокациями», свойственны каждому реальному монокристаллу (см. «ЮТ» N° 5, 1959 г., стр. 22 — 23).

Металл — это не монокристалл, а поликристаллическое вещество, состоящее из связанных между собою групп мелких, неправильной формы кристаллов, называемых кристаллитами или зернами. Между зернами имеются пустоты, инородные включения и другие дефекты. Все «несовершенства»,

«Волосы», выросшие на алюминиевой нити.

свойственные как отдельным кристаллам, так и поликри-сталлитной структуре, резко снижают прочность металла.

Создать слиток металла в виде совершенного монокристалла пока практически невозможно, и металлурги стремятся создать металл с равномерной мелкозернистой структурой. При этом дефекты отдельных зерен равномерно распределяются по всему веществу металла — так исключается возможность резкого местного (концентрированного) ослабления сил сцепления. Прочность металла повышается. Но она еще очень далека от теоретической прочности идеального монокристалла.

Бывают случаи, когда дислокации распространяются в кристаллической решетке не хаотически, а закономерно. Особый интерес представляет так назы-

Фотоснимок винтовой дислокации (увеличено).

Баемая «винтовая дислокация». Представьте себе, что все пустоты (лакуны) слились в один канал, спирально закрученный вдоль оси кристалла, а вокруг канала расположилась правильная решетка атомов, тоже закрученная по спирали, — это и есть винтовая дислокация. Такой кристалл напоминает по форме сильно вытянутую улит-

29