Dislokácia (kryštalografia)

Dislokácia je čiarová porucha kryštálovej mriežky (voči pravidelnému usporiadaniu atómových rovín ideálneho kryštálu).

Hoci je to porucha, u kovov je nosičom tvárnosti. Zvyšuje húževnatosť, ale znižuje Youngov modul a pevnosť v ťahu.

Význam

Dislokácie sú žiaduce v kovoch, ale nežiaduce v polovodičoch. Ubúdanie dislokácií zapríčiňuje únavu materiálu. Obnovujú sa temperovaním na cca 30% taviacej alebo predkryštalizačnej teploty (ale pri oceli sa zas znižuje tvrdosť).

Teória

Zjednodušene sa dá dislokácia predstaviť napr. pri jednoduchej kockovej sústave ako ďalšia vrstva vsunutá medzi niektoré dve vrstvy, ale nie úplne skrz, ale len, povedzme, do polovice. Takže jedna polovica kryštálovej štruktúry má o jednu vrstvu viac ako druhá. Tam, kde táto nadbytočná vrstva končí, je miesto nazývané dislokácia. Tu vlastne chýba jednému atómu väzba na ďalší.

Bez pôsobenia vonkajšej sily ostáva dislokácia na mieste. Ale veľmi ľahko sa premiestňuje. Pri pôsobení vonkajšej sily sa táto sila rovnomerne rozloží, ale v dislokácii sa prejaví výsledná zložka tejto sily. Ak sa prekročí určitá energia, atóm bez väzby zoberie väzbu susednému, ten zase svojmu susednému atď. a dislokácia sa tak dá do pohybu v smere tzv. Burgersovho vektora. Nakoniec sa môžu dostať až na povrch, čo sa prejaví zmatnením povrchu.

V čistých kovoch sa dislokácia premiestňuje ľahko, preto sú tieto aj tvárnejšie. Pri zmesiach (zliatinách) môžu prímesi brániť ich pohybu, a materiály sú pevnejšie v ťahu.

Ideálny kryštál je bez dislokácií, a preto nie je tvárny.

V 1 mm³ môžu byť tisícky kilometrov dislokácií. Studeným valcovaním sa ich hustota zvyšuje, ťahaním sa znižuje.