코트렐 분위기 (Cottrell atmosphere)

Cottrell 분위기 (atmosphere) 는 전위 (dislocation) 와 관련된 응력을 완화하고 에너지를 낮추는 금속의 전위 주위에 모여 있는 용질 원자의 집합체를 말합니다. Cottrell 분위기는 금속 또는 기타 결정 물질의 전위 주위에 형성될 수 있는 국부적 변형 또는 변형 영역입니다. 이러한 영역은 1949년에 이에 대해 처음으로 기술한 A.H. Cottrell의 이름을 따서 명명되었습니다. 이로 인해 전위가 고정되고 움직임에 저항하여 응력-변형 그래프에서 관찰된 상위 항복점으로 이어집니다. Cottrell 분위기는 Lüders 밴드의 형성으로 이어져 재료 제조를 방해할 수 있지만 일부 철강은 격자간 원자를 제거하여 그 효과를 제거하도록 설계할 수 있습니다. Cottrell 분위기는 또한 전위 이동을 더 어렵게 만들고 소성 변형을 늦추는 점성 항력을 도입하여 고온에서 재료 거동에 중요한 영향을 미칩니다.

전위가 결정 격자를 통해 이동할 때 전위 코어에서 여러 원자 간격을 확장할 수 있는 국부적인 변형 필드를 생성합니다. 이 변형장은 전위 주변의 왜곡된 격자 구조 및 증가된 원자 밀도 영역인 Cottrell 분위기의 형성으로 이어질 수 있습니다. Cottrell 분위기는 재료의 기계적 특성, 특히 강도와 연성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 중요합니다. 이 영역 중 원자의 왜곡 및 증가된 밀도는 다른 전위의 이동을 방해하고 물질을 통해 쉽게 전파되는 것을 방지할 수 있습니다. 이것은 재료를 더 강하고 변형에 더 잘 견디게 만들 수 있지만 더 부서지기 쉽게 됩니다. 

Cottrell 분위기는 재료의 전위 및 기타 결함의 거동을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. Cottrell 분위기의 구조와 거동을 분석함으로써 연구원들은 재료의 변형 및 파손 메커니즘에 대한 이해를 얻고 기계적 특성을 개선하기 위한 방법을 개발할 수 있습니다.

 

Cottrell atmosphere