موضوع مقاله: عیوب حجمی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # عیوب حجمی | مقدمه: یک کریستال ایده‌آل دارای آرایش تناوبی سه بعدی از نقاط است هر گونه انحراف از آرایش کامل اتم‌ها در یک بلور، نقص بلوری نامیده می‌شود. | ## بخش 1: عیوب حجمی | نقص کریستالی یک بی‌نظمی شبکه است که می‌تواند به صورت نقطه‌ای، خطی، سطحی یا حجمی باشد. عیوب کریستالی را می‌توان به دو گروه عیوب میکروسکوپی، که قابل دیدن با چشم غیر مسلح نیستند و عیوب ماکروسکوپی که به مراتب بزرگتر از عیوب میکروسکوپی هستند؛ تقسیم کرد. این دسته از عیوب معمولاً در مقیاس بسیار بزرگتر از نقص‌های میکروسکوپی رخ می‌دهند. عیوب حجمی ماکروسکوپی عموماً در طی پالایش از حالت خام یا در طی فرآیندهای ساخت در یک ماده ایجاد می‌شوند. این عیوب می‌توانند شامل انواع ترک‌ها، منافذ، حفره‌ها و سایر فازهای ایجاد شده درون ماده باشند. منافذ زمانی می‌توانند ایجاد شوند که مجموعه ای از عیوب نقطه ای با هم ترکیب شوند و یک نقص سه بعدی را تشکیل دهند. این در حالی است که اثرات نوترون و سایر تشعشعات می‌تواند حباب‌های پر از گاز (He) را به ویژه در فلزات و آلیاژها ایجاد کند. علاوه بر انواع حفرات، رسوبات یا ذرات پراکنده موجود در ماده نیز می‌توانند به روش‌های مشابه عیوب نقطه‌ای توسط پدیده‌های انتشاری، انواع رسوبات فاز ثانویه را ایجاد کنند. | ## بخش 2: عیوب حجمی | انواع عیوب حجمی ۴ مورد اصلی از عیوب حجمی در ادامه بررسی می‌شود: ذرات رسوب کننده (Precipitates) رسوبات ذرات کوچکی هستند که که در حین انجام واکنش‌های حالت جامد به ساختار بلور وارد می‌شوند. این رسوبات با عمل به عنوان مانعی در برابر حرکت نابجایی‌ها باعث افزایش استحکام در ساختار آلیاژها می‌شوند. میزان اثر بخشی این رسوبات در افزایش استحکام به نحوه چینش اتم‌ها، نحوه قرارگیری و توزیع نابجایی‌ها در ریز ساختار بستگی دارد. ذرات فاز ثانویه می‌توانند رسوبات بزرگ، دانه یا در ابعاد کوچکتر نیز باشند که درون ریزساختار توزیع شده‌اند. هنگامی که یک ریزساختار حاوی یک فاز ثانویه نیز باشد، خواص آن مانند سختی مکانیکی و رسانایی الکتریکی مستقل از فاز ثانویه نبوده و به هر دو فاز وابستگی دارد. پیرسختی یا رسوب سختی فرایندی است که با کمک ذرات فاز ثانویه سختی یک آلیاژ افزایش می‌یابد. وجود حفره‌ها در مواد کریستالی یا غیر کریستال منجر به کاهش استحکام مکانیکی می‌شود و مواد را مستعد از بین رفتن می‌کند. این ناخالصی‌ها تأثیرات مخربی بر استحکام ساختار آلیاژها دارند، زیرا عمدتاً مکان‌های قرارگیری این مواد به محل‌هایی مناسب برای شکست ماده تبدیل می‌شود. | ## بخش 3: عیوب حجمی | غالباً وجود آخال‌ها در دستگاه‌های میکروالکترونیک بسیار مضر است، زیرا این مواد با مداخله در ساختار و هندسه قطعه عملکرد آن را مختل ساخته و با ایجاد خواص نامطلوب خواص الکتریکی قطعه را تغییر می‌دهد. کاربردهای عیوب حجمی برخلاف مطالب ذکر شده این عیوب کاربردهای گسترده‌ای در صنعت دارند که در ادامه به دو نمونه اشاره می‌شود. تخلخل موجود در این مواد نمونه‌ای از حفره‌ها و عیوب حجمی است که با توجه به ویژگی‌های جذب صوت، ضربه و ارتعاش برای کاربردهای خاصی مانند عایق صوتی و سپر خودرو استفاده می‌شوند. امروزه از فوم آلومینیومی در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی و صنایع فضایی استفاده می‌شود. ایمپلنت دندانی یکی دیگر از کاربردهای عیوب حجمی تولید انواع ایمپلنت‌های دندانی است. با توجه به ساختار و حفرات موجود در استخوان فک برای ایجاد سازگاری و جلوگیری از تحلیل استخوان فک حفراتی درون ساختار ایمپلنت شکل می‌گیرد تا تطابق بیولوژیکی بیشتری با استخوان فک داشته باشد. بافت استخوان اسفنجی ۲۰ درصد از کل استخوان را به خود اختصاص می‌دهند، اما تقریباً سطحی ۱۰ برابر بزرگ‌تر از سطح استخوان‌های متراکم را دربردارند. ساختار بدنی این جانوران، یک توده توخالی شامل حفرات حجمی متصل به یکدیگر است که تغذیه و تنفس اسفنج توسط جریان آب در این حفرات انجام می‌شود. | ## جمع‌بندی | در ساختار بدن این شبه‌جانور دریایی می‌توان کاربردهای طبیعی عیوب حجمی را مشاهده کرد.