Galvenā atšķirība starp dislokācijas šļūdei un difūzijas šļūdei ir tāda, ka dislokācijas šļūde ir dislokāciju kustība caur materiāla kristāla struktūru, turpretim difūzijas šļūde ir brīvo vietu izkliede caur kristāla režģi.
Deformācija fizikālajā ķīmijā attiecas uz ķermeņa kontinuuma mehānikas pārveidošanu no atsauces struktūras uz pašreizējo struktūru.
Kas ir Dislocation Creep?
Dislokācijas šļūde ir deformācijas mehānisma veids kristāliskajos materiālos, kas ietver dislokāciju kustību caur materiāla kristālisko režģi. Šis mehānisms ir pretējs difūzijas šļūdei. Dislokācijas šļūde izraisa atsevišķu kristālu plastisko deformāciju, līdz ar to arī pašu materiālu.
Šis deformācijas veids ir ļoti jutīgs pret materiāla diferenciālo spriegumu. Piemēram, ļoti zemā temperatūrā dislokācijas šļūde ir dominējošais deformācijas mehānisms lielākajā daļā kristālisko materiālu.
Attēls 01: Malas dislokācijas šļūde diagrammā
Dislokācijas šļūde kristālos notiek, pateicoties dislokāciju kustībai pa kristāla režģi. Kad cauri kristālam pārvietojas dislokācija, kristāla daļai ir tendence novirzīties par vienu režģa punktu pa plakni (kas notiek attiecībā pret pārējo kristālu). Plakne, ar kuru tiek atdalīti pārvietotie un nepārvietotie apgabali, tiek nosaukta par slīdēšanas plakni. Lai nodrošinātu šo kustību, visas jonu ķīmiskās saites gar slīdēšanas plakni ir jāsarauj uzreiz. Turklāt šī saites pārraušana teorētiski prasa tik daudz enerģijas, lai būtu iespējams veikt dislokācijas šļūdei. Pieņemot, ka kustība notiek pakāpeniski, saites pārraušanai uzreiz seko jauna saite, kas veidojas zemā enerģijas līmenī.
Pateicoties dislokācijas kustībai pakāpeniski caur kristāla režģi, starp kristāla režģa daļām ir iespējams izveidot lineāru režģa defektu. Ir divu veidu dislokācijas šļūdes, ko sauc par malu un skrūvju dislokācijām. Malu dislokācijas šļūdes gadījumā kristāla režģa iekšpusē veidojas papildu atomu slāņa mala. Skrūves dislokācijas šļūdes gadījumā tas veido līniju, pa kuru kristāla režģis lec par vienu režģa punktu.
Kas ir Diffusion Creep?
Difūzijas šļūde ir deformācijas mehānisma veids kristāliskajos materiālos, kur notiek vakanču difūzija caur kristālisko režģi. Šis deformācijas paņēmiens izraisa plastisku deformāciju, nevis materiāla trauslumu.
Šis deformācijas veids ir salīdzinoši jutīgāks pret temperatūru nekā citi deformāciju veidi, kas notiek kristāla režģī. Difūzijas šļūde parasti notiek augstā homologā temperatūrā. Turklāt difūzijas šļūde izraisa kristālisko defektu migrāciju caur kristāla režģi tādā veidā, ka tad, kad kristāls tiek pakļauts lielākai saspiešanas pakāpei vienā virzienā, salīdzinot ar citu virzienu. Tur defektu migrācija notiek pret kristāla virsmām saspiešanas virzienā. Tas izraisa neto masas pārnesi, kas izraisa kristāla saīsināšanu virzienā, kurā notiek maksimālā saspiešana.
Parasti kristāli nav perfekti mikromērogā. Tas ir tāpēc, ka dažas atomu vietas šajā kristāliskajā režģī aizņem punktu defekts, daļiņas vai vakances. Šīs vakances var uzskatīt par ķīmiskām sugām, kuras var apstrādāt, izmantojot neviendabīgu fāzes līdzsvaru. Šajā fenomenā vakanču skaitu ietekmē ķīmisko piemaisījumu skaits kristālā. Šīs vakances var pārvietoties pa kristāla struktūru blakus esošo daļiņu “lēciena” dēļ.
Kāda ir atšķirība starp dislokācijas šļūdei un difūzijas šļūdei?
Deformācija fizikālajā ķīmijā attiecas uz ķermeņa nepārtrauktu mehāniku pārveidošanu no atsauces struktūras uz pašreizējo struktūru. Galvenā atšķirība starp dislokācijas šļūdei un difūzijas šļūdei ir tāda, ka dislokācijas šļūde ir dislokāciju kustība caur materiāla kristālisko struktūru, turpretim difūzijas šļūde ir brīvo vietu difūzija caur kristāla režģi.
Tālāk esošajā infografikā ir parādītas atšķirības starp dislokācijas šļūdei un difūzijas šļūdei, lai salīdzinātu to līdzās.
Kopsavilkums - dislokācijas šļūde vs difūzijas šļūde
Dislokācijas šļūde un difūzijas šļūde ir divu veidu deformācijas mehānismi kristāla režģos. Galvenā atšķirība starp dislokācijas šļūdei un difūzijas šļūdei ir tāda, ka dislokācijas šļūde ir dislokāciju kustība caur materiāla kristālisko struktūru, turpretim difūzijas šļūde ir brīvo vietu difūzija caur kristāla režģi.
