Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ДЕ)"

Дефекты в кристаллах

Дефе'кты в криста'ллах (от лат. defectus – недостаток, изъян), нарушения периодичности кристаллической структуры в реальных монокристаллах. В идеализированных структурах кристаллов атомы занимают строго определённые положения, образуя правильные трёхмерные решётки (кристаллические решётки). В реальных кристаллах (природных и искусственно выращенных) наблюдаются обычно различные отступления от правильного расположения атомов или ионов (или их групп). Такие нарушения могут быть либо атомарного масштаба, либо макроскопических размеров, заметные даже невооружённым глазом (см. Дефекты металлов). Помимо статических дефектов, существуют отклонения от идеальной решётки другого рода, связанные с тепловыми колебаниями частиц, составляющих решётку (динамические дефекты, см. Колебания кристаллической решётки).

  Д. в к. образуются в процессе их роста (см. Кристаллизация), под влиянием тепловых, механических и электрических воздействий, а также при облучении нейтронами, электронами, рентгеновскими лучами, ультрафиолетовым излучением (радиационные дефекты) и т.п.

  Различают точечные дефекты (нульмерные), линейные (одномерные), дефекты, образующие в кристалле поверхности (двумерные), и объёмные дефекты (трёхмерные). У одномерного дефекта в одном направлении размер значительно больше, чем расстояние между соседними одноимёнными атомами (параметр решётки), а в двух других направлениях – того же порядка. У двумерного дефекта в двух направлениях размеры больше, чем расстояние между ближайшими атомами, и т.д.

  Точечные дефекты. Часть атомов или ионов может отсутствовать на местах, соответствующих идеальной схеме решётки. Такие дефектные места называются вакансиями. В кристаллах могут присутствовать чужеродные (примесные) атомы или ионы, замещая основные частицы, образующие кристалл, или внедряясь между ними. Точечными Д. в к. являются также собственные атомы или ионы, сместившиеся из нормальных положений (межузельные атомы и ионы), а также центры окраски – комбинации вакансий с электронами проводимости (F-центры), с примесными атомами и электронами проводимости (Z-центры) либо с дырками (V-центры). Центры окраски могут быть вызваны облучением кристаллов.

  В ионных кристаллах, образованных частицами двух сортов (положительными и отрицательными), точечные дефекты возникают парами. Две вакансии противоположного знака образуют дефект по Шотки. Пара, состоящая из межузельного иона и оставленной им вакансии, называется дефектом по Френкелю.

  Атомы в кристаллах располагаются на равном расстоянии друг от друга рядами, вытянутыми вдоль определённых кристаллографических направлений. Если один атом сместится из своего положения под ударом налетевшей частицы, вызванной облучением, он может, в свою очередь, сместить соседний атом и т.д. Таким образом смещённым окажется целый ряд атомов, причём на каком-то отрезке ряда атомов один атом окажется лишним. Такое нарушение в расположении атомов или ионов вдоль определённых направлений с появлением лишнего атома или иона на отдельном участке ряда называется краудионом. Облучение выводит из положения равновесия атомы или ионы и в др. направлениях, причём движение передаётся по эстафете всё более далеко отстоящим атомам. По мере удаления от места столкновения налетевшей частицы с атомом кристалла передача импульса оказывается локализованной (сфокусированной) вдоль наиболее плотно упакованных направлений. Такая эстафетная передача импульса налетевшей частицы ионам или атомам кристалла с постоянной фокусировкой импульса вдоль плотно упакованных атомных рядов называется фокусоном.

  Линейные дефекты. В реальных кристаллах некоторые атомные плоскости могут обрываться. Края таких оборванных (лишних) плоскостей образуют краевые дислокации. Существуют также винтовые дислокации, связанные с закручиванием атомных плоскостей в виде винтовой лестницы, а также более сложные типы дислокаций. Иногда линейные Д. в к. образуются из скопления точечных дефектов, расположенных цепочками (см. Дислокации).

  Двумерные дефекты. Такими Д. в к. являются границы между участками кристалла, повёрнутыми на разные (малые) углы по отношению друг к другу; границы двойников (см. Двойникование), дефекты упаковки (одноатомные двойниковые слои), границы электрических и магнитных доменов, антифазные границы в сплавах, границы включений другой фазы (например, мартенситной), границы зёрен (кристаллитов) в агрегатах кристаллов. Многие из поверхностных дефектов представляют собой ряды и сетки дислокаций, а совокупность таких сеток образует в поликристаллах границы зёрен; на этих границах собираются примесные атомы и инородные частицы.

  Объёмные дефекты. К ним относятся скопления вакансий, образующие поры и каналы; частицы, оседающие на различных дефектах (декорирующие), например пузырьки газов, пузырьки маточного раствора; скопления примесей в виде секторов (песочных часов) и зон роста.

  В кристаллах дефекты вызывают упругие искажения структуры, обусловливающие, в свою очередь, появление внутренних механических напряжений (см. Напряжение механическое). Например, точечные дефекты, взаимодействуя с дислокациями, упрочняют или разупрочняют кристаллы. Д. в к. влияют на спектры поглощения, спектры люминесценции, рассеяние света в кристалле и т.д., изменяют электропроводность, теплопроводность, сегнетоэлектрические свойства (см. Сегнетоэлектрики), магнитные свойства и т.п. Подвижность дислокаций определяет пластичность кристаллов, скопления дислокаций вызывают появление внутренних напряжений и разрушение кристаллов. Дислокации являются местами скопления примесей. Дислокации препятствуют процессам намагничивания и электрической поляризации благодаря взаимодействию с границами доменов. Объёмные дефекты снижают пластичность, влияют на прочность, на электрические, оптические и магнитные свойства кристалла так же, как и дислокации.

  Лит.: Бюрен Х. Г. ван, Дефекты в кристаллах, пер. с англ., М., 1962; Халл Д., Введение в дислокации, пер. с англ., М., 1968; Вакансии и другие точечные дефекты в металлах и сплавах, М., 1961; Некоторые вопросы физики пластичности кристаллов, М., 1960; Гегузин Я. Е., Макроскопические дефекты в металлах, М., 1962; Методы и приборы для контроля качества кристаллов рубина, М., 1968; Шаскольская М. П., физическая кристаллография, М., 1972 [в печати].

  М. В. Классен-Неклюдова, А. А. Урусовская.

Дефекты металлов

Дефе'кты мета'ллов, несовершенства строения металлов и сплавов. Д. м. ухудшают их физико-механические свойства (например, электропроводность, магнитную проницаемость, прочность, плотность, пластичность). Различают Д. м. тонкой структуры (атомарного масштаба), например дислокации, вакансии и др. (см. Дефекты в кристаллах), более грубые – субмикроскопические трещины, образующиеся по границам блоков кристалла и на его поверхности. Ещё более грубые Д. м. – микро– и макроскопические дефекты, представляющие собой нарушения сплошности или однородности, образующиеся в металле вследствие несовершенства технологии и низкой технологичности многокомпонентных сплавов, требующих особенно точного соблюдения режимов на каждом этапе их изготовления и обработки.

  Встречающиеся в металлических изделиях и полуфабрикатах дефекты различаются по размерам и расположению, а также по своей природе и происхождению. Они образуются при плавлении металла и получении отливок (неметаллические и шлаковые включения, усадочные раковины, рыхлоты, газовая пористость, плёны и т.д.), при обработке давлением (расслоения, заковы, закаты, волосовины, плёны, флокены), в результате термической, химико-термической, электрохимической и механической обработки (трещины, прижоги, обезуглероживание и т.д.), в процессе соединения металлов – при сварке, пайке, склёпывании и т.д. (непровар, непропай, трещины, коррозия и т.д.). Кроме того, дефекты в полуфабрикатах и готовых изделиях могут возникать при их хранении, транспортировке и эксплуатации (коррозионные поражения и др.).

  По характеру дефекты могут быть: местными (различные нарушения сплошности – поры, раковины, трещины, расслоения, флокены, заковы, закаты и др.); распределёнными в ограниченных зонах (ликвационные скопления, зоны неполной закалки, зоны коррозионного поражения, местный наклёп); распределёнными по всему объёму изделия или по его поверхности (несоответствие химического состава, структуры, качества механической обработки).

  Местные дефекты, локализованные в ограниченном объёме, могут быть точечными, линейными, плоскостными и объёмными. По расположению они разделяются на наружные (поверхностные и подповерхностные) и внутренние (глубинные).

  Дефектами в прикладном, техническом понимании следует считать такие отклонения от нормального, предусмотренного стандартами качества, которые ухудшают рабочие характеристики металла или изделия и приводят к снижению сортности или забраковыванию изделий. Однако не всякий Д. м. является дефектом изделия; отклонения от нормального качества металла, которые не существенны для работы данного изделия, не должны считаться для него дефектами. Отклонения от нормального качества, являющиеся дефектами для изделий, работающих в одних условиях (например, при усталостном нагружении), могут не иметь значения при др. условиях работы (например, при статическом нагружении). Качество металла и рационально изготовленного из него изделия может быть повышено при полном исключении наиболее опасных дефектов (трещин, раковин, расслоений, флокенов и др.) и снижении до некоторого минимума др. дефектов, представляющих меньшую опасность в конкретных условиях эксплуатации данного изделия. Высокое качество металла и изготовляемых из него изделий может обеспечиваться двумя путями: совершенствованием технологии с целью исключения возможности появления дефектов и совершенствованием методов контроля качества металла с целью обнаружения дефектов и отбраковки дефектных заготовок, полуфабрикатов и изделий. Контроль качества металла производится методами химического, спектрального, рентгеноструктурного и металлографического анализа, позволяющими обнаружить отклонения от заданных состава и структуры. Эти методы, как правило, требуют взятия специальных проб металла и приводят к повреждению или разрушению контролируемых изделий и поэтому используются только для выборочного контроля их качества. Более надёжный, сплошной контроль Д. м., являющихся нарушением его сплошности или однородности, производится с помощью физических методов неразрушающего контроля (см. Дефектоскопия), основанных на исследовании изменений физических характеристик металла. При окончательном решении вопроса о соответствии качества заготовки или изделия заданному необходимо учитывать не только количество, размеры, расположение и характер обнаруженных дефектов, но и конкретные условия нагружения изделия и отдельных его зон в эксплуатации.

  Лит. см. при ст. Дефектоскопия.

  Д. С. Шрайбер.

Дефензива

Дефензи'ва 1) (франц. défensive, от défendre – охранять) (устаревшее), оборонительная тактика на войне. 2) (Польск. defenzywa) охранное отделение и охранная полиция в дореволюционной буржуазно-помещичьей Польше.

Деферент

Дефере'нт планеты (от лат. defero – несу, перемещаю), вспомогательная окружность в геоцентрической системе мира Птолемея, введённая для объяснения сложных движений планет. Предполагалось, что по Д., в центре которого находится Земля, обращается не планета, а центр другой вспомогательной окружности – эпицикла; планета же движется по эпициклу. См. Системы мира.

Дефибратор

Дефибра'тор (от де... и лат. fibra – волокно), аппарат в целлюлозно-бумажном производстве для изготовления древесной массы путём истирания пропаренной при давлении 10—12 кгс/см² и температуре 165—175°С щепы, получаемой измельчением на рубильных машинах балансов или отходов лесопиления. Рабочий орган Д. – металлические диски (неподвижный и вращающийся), между которыми древесина истирается. Производительность Д. до 25 т воздушно-сухой массы в сутки.

  Лит. см. при ст. Дефибрер.

Дефибрер

Дефибре'р (франц. defibreur, от лат. de – приставка, означающая удаление, устранение, и fibra – волокно), машина в целлюлозно-бумажном производстве для получения древесной массы путём истирания древесины на вращающемся абразивном камне. В зависимости от устройства механизмов прижима древесины (балансов) к камню различают Д. периодического (гидравлические, магазинные) и непрерывного (цепные, винтовые, кольцевые) действия. В СССР наиболее распространены цепные Д. непрерывного действия (рис.), в которых балансовая древесина загружается в шахту и прижимается к камню бесконечными цепями.

  Основной рабочий орган Д. – абразивный дефибрерный камень цилиндрической формы (естественный из песчаника и искусственный из кварцевого, корундового и карборундового зерна на цементной, керамической или др. связке). В современных мощных Д. используют в основном искусственные камни диаметром 1500—1800 мм и шириной около 1400 мм, вращающиеся с окружной скоростью 20—25 м/сек. Д. снабжён также аппаратом для обработки (равнения, насечки) поверхности камня; механизмом для автоматического регулирования степени прижима древесины к камню; ванной, в которую обычно на 50—70 мм погружается камень; опрыскивательными устройствами, охлаждающими камень и удаляющими с его поверхности древесную массу. Работа Д. контролируется автоматическим счётчиком количества переработанной древесины, регистраторами температуры массы в ванне и давления воды в системе опрыскивания.

  Производительность современного Д. с камнями диаметром 1800 мм до 40 т воздушно-сухой массы в сутки при мощности на валу до 2200 квт. Основная тенденция дальнейшего совершенствования Д. – повышение их производительности до 100—120 т древесной массы в сутки за счёт увеличения диаметра дефибрерного камня до 2000—2200 мм, ширины до 2000 мм, а окружной скорости до 37—45 м/сек.

  Лит.: Виленц С. Б., Производство древесной массы, М. – Л., 1957.

  Л. В. Касабьян.

Цепной дефибрер непрерывного действия: 1 – шахта; 2 – цепи; 3 – механизм привода цепей; 4 – дефибрерный камень; 5 – ванна; 6 – аппарат для обработки поверхности камня.

Дефибриллятор

Дефибрилля'тор (от де... и позднелат. fibrillatio – быстрые сокращения мышечных волокон), аппарат, предназначенный для ликвидации тяжёлого нарушения сердечной деятельности, выражающегося в разновременном и разрозненном сокращении отдельных мышечных волокон сердечной мышцы (фибрилляция), при котором сердце не может выполнять эффективную работу. При фибрилляции сердечная деятельность самопроизвольно не восстанавливается. Наиболее эффективным способом прекращения фибрилляции является воздействие на мышцу сердца (открытого или через грудную клетку) одиночным кратковременным (0,01 сек) электрическим импульсом, создаваемым разрядом конденсатора в Д. В СССР созданы модели Д. (ИД-ВЭИ-1, ИД-66Т). Импульсы, генерируемые этими Д., оказывают наименьший повреждающий эффект на сердце сравнительно с аппаратами других систем. Для дефибрилляции используют напряжение 1,5—2,5 кв на обнажённое сердце (во время операций), при невскрытой грудной клетке – 4—7 кв.

  Л. Е. Маневич.

Дефилирование

Дефили'рование (от франц. défiler – проходить мимо один за другим, вереницей), прохождение торжественным маршем, строем, рядами.

Дефиниция

Дефини'ция (от лат. definitio), краткое определение какого-либо понятия.

Дефис

Дефи'с (нем. Divis, от лат. divisio – разделение, расчленение), короткая горизонтальная черта, употребляемая без пробела в некоторых типах слов и словосочетаний. В словах Д. присоединяет частицы: русское «что-то», французское celui-ci; префиксы: русское «по-прежнему»; корни сложных слов: русское «тёмно-красный», английское baby-talk – «детская речь». Словосочетания с Д., как правило, являются одним членом предложения: русское «Дюма-отец», английское good-for-nothing – «негодник». Д. употребляется также как знак переноса и как знак сокращения, например «б-ка», «с.-х».

Дефицит влажности

Дефици'т вла'жности (от лат. deficit – недостаёт), разность между максимально возможной Е и фактической е упругостью водяного пара при данных температуре и давлении: d = Е – е. См. Влажность воздуха.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ДЕ)"