Ključna razlika između dislokacijskog puzanja i difuzijskog puzanja je u tome što je dislokacijsko puzanje kretanje dislokacija kroz kristalnu strukturu materijala, dok je difuzijsko puzanje pojava difuzije slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku.
Deformacija u fizičkoj kemiji odnosi se na mehaničku transformaciju tijela iz referentne strukture u trenutnu strukturu.
Što je dislokacijsko puzanje?
Puzanje dislokacija je vrsta mehanizma deformacije u kristalnim materijalima koji uključuje kretanje dislokacija kroz kristalnu rešetku materijala. Ovo je mehanizam suprotan onom difuzijskog puzanja. Dislokacijsko puzanje uzrokuje plastičnu deformaciju pojedinačnih kristala, a time i samog materijala.
Ova vrsta deformacije vrlo je osjetljiva na diferencijalno naprezanje na materijalu. Na primjer, na vrlo niskim temperaturama, dislokacijsko puzanje dominantan je mehanizam deformacije u većini kristalnih materijala.
Slika 01: Rubno dislokacijsko puzanje u dijagramu
Puzanje dislokacija u kristalima događa se zbog kretanja dislokacija kroz kristalnu rešetku. Kada se dislokacija kreće kroz kristal, dio kristala nastoji se pomaknuti za jednu točku rešetke duž ravnine (što se događa u odnosu na ostatak kristala). Ravnina kojom su pomaknuta i nepomaknuta područja odvojena naziva se ravnina klizanja. Kako bi se omogućilo ovo kretanje, sve ionske kemijske veze duž klizne ravnine moraju se odjednom prekinuti. Nadalje, ovo kidanje veze zahtijeva toliko energije, u teoriji, da bi se omogućilo puzanje dislokacije. Pod pretpostavkom da se kretanje odvija postupno, kidanje veze odmah slijedi stvaranje nove veze na niskoj energetskoj razini.
Zbog postupnog kretanja dislokacije kroz kristalnu rešetku, moguće je stvoriti linearni defekt rešetke između dijelova kristalne rešetke. Postoje dvije vrste dislokacijskih puzanja koje se nazivaju rubne i vijčane dislokacije. U rubnom dislokacijskom puzanju, formira se rub dodatnog sloja atoma unutar kristalne rešetke. Kod puzanja dislokacije vijka, formira liniju duž koje kristalna rešetka preskače jednu točku rešetke.
Što je difuzijsko puzanje?
Difuzijsko puzanje je vrsta mehanizma deformacije u kristalnim materijalima gdje dolazi do difuzije slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku. Ova tehnika deformacije uzrokuje plastičnu deformaciju, a ne krti slom materijala.
Ova vrsta deformacije je relativno osjetljivija na temperaturu od ostalih vrsta deformacija koje se odvijaju u kristalnim rešetkama. Difuzijsko puzanje obično se odvija pri visokim homolognim temperaturama. Nadalje, difuzijsko puzanje uzrokuje migraciju kristalnih defekata kroz kristalnu rešetku na način da kada kristal prolazi kroz veći stupanj kompresije u jednom smjeru u usporedbi s drugim smjerom. Tamo dolazi do migracije defekata prema plohama kristala duž smjera kompresije. To uzrokuje neto prijenos mase koji uzrokuje skraćivanje kristala u smjeru gdje se odvija maksimalna kompresija.
Obično kristali nisu savršeni na mikroskali. To je zato što su neka mjesta atoma u ovoj kristalnoj rešetki zauzeta točkastim defektom, česticama ili prazninama. Ta se prazna mjesta mogu smatrati kemijskim vrstama koje se mogu tretirati uporabom heterogenih faznih ravnoteža. Kod ovog fenomena na broj slobodnih mjesta utječe broj kemijskih nečistoća u kristalu. Ta se prazna mjesta mogu kretati kroz kristalnu strukturu zbog "skoka" susjednih čestica.
Koja je razlika između dislokacijskog puzanja i difuzijskog puzanja?
Deformacija u fizičkoj kemiji odnosi se na mehaničku transformaciju tijela iz referentne strukture u trenutnu strukturu. Ključna razlika između puzanja dislokacije i difuzijskog puzanja je u tome što je puzanje dislokacije kretanje dislokacija kroz kristalnu strukturu materijala, dok je difuzijsko puzanje pojava difuzije slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku.
Donja infografika tabelarno prikazuje razlike između dislokacijskog puzanja i difuzijskog puzanja za usporedbu.
Sažetak – Dislokacijsko puzanje u odnosu na difuzijsko puzanje
Dislokacijsko puzanje i difuzijsko puzanje dvije su vrste deformacijskih mehanizama u kristalnim rešetkama. Ključna razlika između puzanja dislokacije i difuzijskog puzanja je u tome što je puzanje dislokacije kretanje dislokacija kroz kristalnu strukturu materijala, dok je difuzijsko puzanje pojava difuzije slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku.
