Avainero dislokaatiovirumisen ja diffuusiovirumisen välillä on se, että dislokaatioviruminen on dislokaatioiden liikettä materiaalin kiderakenteen läpi, kun taas diffuusioviruminen tarkoittaa tyhjien työpaikkojen diffuusiota kidehilan läpi.
Fysikaalisessa kemiassa muodonmuutos tarkoittaa kappaleen jatkumomekaniikkaa muutosta vertailurakenteesta nykyiseen rakenteeseen.
Mikä on Dislocation Creep?
Dislokaatioviruminen on eräänlainen kiteisten materiaalien muodonmuutosmekanismi, johon liittyy dislokaatioiden liikkuminen materiaalin kidehilan läpi. Tämä on päinvastainen mekanismi kuin diffuusiovirumisen mekanismi. Dislokaatioviruminen aiheuttaa yksittäisten kiteiden plastisen muodonmuutoksen, siis itse materiaalin.
Tällainen muodonmuutos on erittäin herkkä materiaaliin kohdistuvalle jännitykselle. Esimerkiksi hyvin alhaisissa lämpötiloissa dislokaatioviruminen on hallitseva muodonmuutosmekanismi useimmissa kiteisissä materiaaleissa.
Kuva 01: Reunasiirtymä kaaviossa
Dislokaatiohiipuminen kiteissä tapahtuu johtuen dislokaatioiden liikkeestä kidehilassa. Kun dislokaatio liikkuu kiteen läpi, osa kiteestä pyrkii siirtymään yhden hilapisteen verran tasoa pitkin (mitä tapahtuu suhteessa muuhun kiteen). Tasoa, jolla siirretyt ja siirtämättömät alueet erotetaan toisistaan, kutsutaan liukutasoksi. Tämän liikkeen mahdollistamiseksi kaikkien liukutason kemiallisten ionisten sidosten on katkettava kerralla. Lisäksi tämä sidoksen katkaisu vaatii teoriassa niin paljon energiaa, jotta dislokaatiohiipuminen olisi mahdollista. Olettaen, että liike tapahtuu vaiheittain, sidoksen katkeamista seuraa välittömästi uusi sidos, joka syntyy alhaisella energiatasolla.
Jos dislokaatio liikkuu asteittain kidehilan läpi, on mahdollista luoda lineaarinen hilavika kidehilan osien väliin. On olemassa kahden tyyppisiä dislokaatiohiipumia, joita kutsutaan reuna- ja ruuvisijoituksiksi. Reunan dislokaatiovirumassa muodostuu ylimääräisen atomikerroksen reuna kidehilan sisällä. Ruuvin dislokaatiovirumassa se muodostaa linjan, jota pitkin kidehila hyppää yhden hilapisteen.
Mikä on Diffusion Creep?
Diffuusioviruminen on eräänlainen muodonmuutosmekanismi kiteisissä materiaaleissa, joissa tapahtuu tyhjien paikkojen diffuusiota kidehilan läpi. Tämä muodonmuutostekniikka aiheuttaa pikemminkin plastista muodonmuutosta kuin materiaalin haurautta.
Tämä muodonmuutostyyppi on suhteellisen herkempi lämpötilalle kuin muut kidehiloissa tapahtuvat muodonmuutokset. Diffuusioviruminen tapahtuu tyypillisesti korkeissa homologisissa lämpötiloissa. Lisäksi diffuusioviruminen aiheuttaa kidevirheiden kulkeutumisen kidehilan läpi siten, että kun kide on läpikäymässä suuremman puristuksen yhteen suuntaan verrattuna toiseen suuntaan. Siellä vikojen siirtyminen tapahtuu kohti kidepintoja puristussuuntaa pitkin. Tämä aiheuttaa nettomassansiirron, joka aiheuttaa kiteen lyhenemisen siihen suuntaan, jossa suurin puristus tapahtuu.
Yleensä kiteet eivät ole täydellisiä mikromittakaavassa. Tämä johtuu siitä, että jotkin atomien kohdat tässä kidehilassa ovat pistevirheiden, hiukkasten tai tyhjien paikkojen varaamia. Näitä avoimia työpaikkoja voidaan pitää kemiallisina lajeina, joita voidaan käsitellä heterogeenisten faasitasapainojen avulla. Tässä ilmiössä tyhjien työpaikkojen määrään vaikuttaa kiteen kemiallisten epäpuhtauksien määrä. Nämä vapaat paikat voivat liikkua kiderakenteen läpi viereisten hiukkasten "hypyn" vuoksi.
Mitä eroa dislokaatioviruman ja diffuusioviruman välillä on?
Fysikaalisessa kemiassa muodonmuutos tarkoittaa kappaleen jatkumomekaniikkaa muutosta vertailurakenteesta nykyiseen rakenteeseen. avainero dislokaatiovirumisen ja diffuusiovirumisen välillä on se, että dislokaatioviruminen on dislokaatioiden liikettä materiaalin kiderakenteen läpi, kun taas diffuusioviruminen on vapaita työpaikkoja kidehilan läpi.
Alla oleva infografiikka taulukoi dislokaatioviruman ja diffuusioviruman väliset erot rinnakkain vertailua varten.
Yhteenveto – Dislocation Creep vs Difffusion Creep
Dislokaatioviruminen ja diffuusioviruminen ovat kahdenlaisia muodonmuutosmekanismeja kidehiloissa. avainero dislokaatiovirumisen ja diffuusiovirumisen välillä on se, että dislokaatioviruminen on dislokaatioiden liikettä materiaalin kiderakenteen läpi, kun taas diffuusioviruminen tarkoittaa vapaita työpaikkoja kidehilan läpi.
