기초재료및실험 - 고체 내의 결정 결함

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론적배경
4. 실험장비
5. 실험과정
6. 실험결과
7. 고찰
8. 결론

본문내용

전위(dislocation)³
격자 내에 있는 원자들이 정상적인 원자배열에서 이탈됨에 따라 형성된 1차원적 결함이다. 이러한 형태의 선결함을 전위(dislocation)라고 부른다.
이러한 전위는 여러 가지 요인에 의하여 형성되며 그 요인들은 다음과 같다
ⅰ)결정성장 과정에서 일어난 실수
ⅱ)결정 내에 존재하는 다른 종류의 결함에 의해 생겨난 내부응력
ⅲ)소성변형 중 일어나는 이미 존재하고 있는 전위들 간의 상호작용

소성변형이란 격자 내에 있는 원자들이 힘이 가해지는 방향으로 서로 미끄러지면서 영구적인 변위가 일어나는 현상을 일컫는다.
이는 전위의 이동(dislocation glide)에 의해 일어나는데, 이 때 원자의 부재에 의해 형성 된 전위에서는 끊어야 할 원자 간 결합이 적어 원자가 모두 채워진 부분보다 낮은 힘에 의하여 변형이 발생하게 된다.

결정의 소성변형은 전위의 이동에 의해 일어나므로, 금속의 강도는 전위의 움직임에 따라 설명할 수 있다.
금속의 강도가 비교적 낮은 이유는 전위들이 금속 내를 쉽게 이동할 수 있기 때문이다. 따라서 전위들이 금속 내에서 이동하는 것을 어렵게 만든다면 금속의 강도를 증가시킬 수 있다.
전위의 이동에 따른 원자의 변위는 전위를 둘러싸는 회로를 형성해 봄으로써 알아 낼 수 있다.
전위를 둘러싸는 회로를 버거스 회로(Burger's circuit), 회로의 끝점과 시작점을 이어주는 벡터를 버거스 벡터(Burger's vector)라고 부르며, 이 두 가지 요소를 통하여 전위의 이동을 분석할 수 있다.
또한 이 버거스 벡터를 이용하여 여러 가지 전위를 분류할 수 있으며, 전위의 종류로는 칼날전위(edge dislocation), 나선전위(screw dislocation)가 있고, 이 두 가지 종류가 혼합된 형태로 혼합전위가 있다.

ⅰ)칼날전위
칼날전위는 완벽한 격자 사이에 여분의 삽입된 절반의 면이 존재하는 형태로 격자내부의 국부적인 변형과 응력장을 형성시켜 소성변형을 용이하게 한다.

참고 자료

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