عیوب در جامدات (علم مواد)

عیوب در جامدات بحثی است که اکثرا راجع به آن تحقیق کرده و بحث هایی دارند، در اینجا میخواهیم این عیوب را شرح دهیم.

اول عیوب خطی (1 بعدی) – نابه جایی ها (Dislocations) را شرح میدهیم:

این عیوب، مهم ترین نوع برای خواص مکانیکی هستند. نابه جایی، یک ناهماهنگی در ردیف اتم ها درون شبکه است. اینجا درواقع یک ردیف از اتم ها را میتوان دید که نیستند.

دو نوع اصلی:

1. نابه جایی لبه ای (Edge dislocation):**
   یک نیم صفحه اضافه وارد شبکه شده است.
   علامت ⊥ در نمایش دوبعدی.
   ناحیه فشاری (بالای نیم صفحه) و کششی (زیر آن) ایجاد می کند.
   حرکت آن در امتداد صفحه لغزش به آسانی صورت می گیرد.
2. نابه جایی پیچشی (Screw dislocation):**
   شبکه به صورت پلکانی بریده شده و یک طرف نسبت به طرف دیگر جابه جا شده است.
   خط نابه جایی موازی بردار برگرز است.
   منجر به تنش برشی خالص می شود.

ج) عیوب سطحی (2 بعدی)

این عیوب، مرز بین دو ناحیه با نظم کریستالی یکسان یا متفاوت هستند.

• مرز دانه (Grain boundary):**
  جدایی بین دو بلور با جهت گیری متفاوت در یک ماده چندبلوری. مرز کم زاویه (از انباشتگی نابه جایی های لبه ای تشکیل شده) و مرز پرزاویه. مرز دانه محل تجمع ناخالصی ها، مانع حرکت نابه جایی (بنابراین باعث استحکام می شود) و کانالی برای نفوذ سریع تر.
• مرز دوقلویی (Twin boundary):**
  یک نوع خاص مرز که دو طرف آن تصویر آینه ای یکدیگرند. در تغییر شکل (دوقلویی مکانیکی) یا در حین رشد (دوقلویی آنیل) ایجاد می شود.
• مرز فاز (Phase boundary):**
  مرز بین دو فاز جامد مختلف (مانند آستنیت/فریت در فولاد) که خواص کامپوزیتی ایجاد می کند.

عیوب حجمی (3 بعدی) هم داریم : 

عیوبی که در یک حجم سه بعدی گسترده می شوند و معمولا حفره ها، ترک ها یا رسوبات هستند. در این بخش آنچنان به این موضوع نمی پردازیم چون خود یک بخش مفصل است.

روش های مشاهده عیوب

• تهی جایی ها: فقط با تکنیک های غیرمستقیم مثل اندازه گیری دانسیته یا آنیل گرمایی و سپس میکروسکوپ یونی میدانی (FIM) یا میکروسکوپ عبوری بسیار پیشرفته.
• نابه جایی ها: مستقیم با میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، همچنین با حفره زنی شیمیایی (etch pits) و مشاهده با میکروسکوپ نوری.
• مرز دانه ها: میکروسکوپ نوری پس از اچ کردن، EBSD (پراش الکترونی پش پراکنده) در SEM.
• امیدوارم این مطلب برای شما مفید واقع شده باشد. 

با تشکر مهندس امیرحسین مبارکی