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 difuzija slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku događa.
Deformacija u fizičkoj hemiji odnosi se na kontinuumnu mehaničku transformaciju tijela iz referentne strukture u trenutnu strukturu.
Šta je dislokacijsko puzanje?
Dislokacijsko puzanje je vrsta mehanizma deformacije u kristalnim materijalima koji uključuje kretanje dislokacija kroz kristalnu rešetku materijala. Ovo je mehanizam suprotan mehanizmu difuzijskog puzanja. Puzanje dislokacije uzrokuje plastičnu deformaciju pojedinačnih kristala, dakle i samog materijala.
Ova vrsta deformacije je vrlo osjetljiva na diferencijalna naprezanja na materijalu. Na primjer, pri vrlo niskim temperaturama, dislokacijsko puzanje je dominantan mehanizam deformacije u većini kristalnih materijala.
Slika 01: Puzanje ivične dislokacije na dijagramu
Dislokacijsko puzanje u kristalima nastaje zbog kretanja dislokacija kroz kristalnu rešetku. Kada se dislokacija kreće kroz kristal, dio kristala teži da se pomakne za jednu tačku rešetke duž ravnine (što se događa u odnosu na ostatak kristala). Ravan po kojoj su pomereni i nepomereni regioni razdvojeni naziva se ravan klizanja. Da bi se omogućilo ovo kretanje, sve ionske hemijske veze duž ravni klizanja moraju se odjednom prekinuti. Nadalje, ovaj prekid veze zahtijeva toliko energije, u teoriji, da bi se omogućilo puzanje dislokacije. Pod pretpostavkom da se kretanje odvija postupno, prekid veze je odmah praćen novom vezom koja se stvara na niskom energetskom nivou.
Usled pomeranja dislokacije postupno kroz kristalnu rešetku, moguće je stvoriti linearni defekt rešetke između delova kristalne rešetke. Postoje dvije vrste dislokacijskih puzanja pod nazivom rubne i vijčane dislokacije. Kod ivičnog dislokacijskog puzanja formira se rub dodatnog sloja atoma unutar kristalne rešetke. U puzanju vijčane dislokacije, formira liniju duž koje kristalna rešetka skače za jednu tačku rešetke.
Šta je Diffusion Creep?
Difuzijsko puzanje je vrsta mehanizma deformacije u kristalnim materijalima gdje se javlja difuzija slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku. Ova tehnika deformacije uzrokuje plastičnu deformaciju, a ne krti lom materijala.
Ova vrsta deformacije je relativno osjetljivija na temperaturu od drugih tipova deformacija koje se dešavaju u kristalnim rešetkama. Difuzijsko puzanje se obično odvija na visokim homolognim temperaturama. Nadalje, difuzijsko puzanje uzrokuje migraciju kristalnih defekata kroz kristalnu rešetku na način da kada kristal prolazi kroz veći stepen kompresije u jednom smjeru u odnosu na drugi smjer. Tu dolazi do migracije defekata prema plohama kristala duž smjera kompresije. Ovo uzrokuje neto prijenos mase koji uzrokuje skraćivanje kristala u smjeru gdje se odvija maksimalna kompresija.
Uobičajeno, kristali nisu savršeni na mikroskali. To je zato što su neka mjesta atoma u ovoj kristalnoj rešetki zauzeta točkastim defektom, česticama ili praznim mjestima. Ova slobodna mjesta mogu se smatrati hemijskim vrstama koje se mogu tretirati korištenjem heterogenih faznih ravnoteža. U ovom fenomenu na broj slobodnih mjesta utiče broj hemijskih nečistoća u kristalu. Ova slobodna mjesta se mogu kretati kroz kristalnu strukturu zbog "skoka" susjednih čestica.
Koja je razlika između dislokacijskog puzanja i difuzijskog puzanja?
Deformacija u fizičkoj hemiji odnosi se na transformaciju mehanike kontinuuma tijela iz referentne strukture u trenutnu strukturu. 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 difuzija slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku.
Infografika ispod prikazuje razlike između dislokacijskog puzanja i difuzijskog puzanja za jedno pored drugog poređenje.
Sažetak – dislokacijsko puzanje vs difuzijsko puzanje
Dislokacijsko puzanje i difuzijsko puzanje su dvije vrste mehanizama deformacije u kristalnim rešetkama. 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 difuzija slobodnih mjesta kroz kristalnu rešetku događa.
