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A model for the spontaneous growth of zinc, cadmium and tin whiskers

1976; University of Toronto Press; Volume: 24; Issue: 2 Linguagem: Alemão

10.1016/0001-6160(76)90021-3

1878-0768

U. Lindborg,

Microstructure and mechanical properties

A two-stage model is proposed for whisker growth. Expansion of a dislocation loop by climb under emission of vacancies which diffuse far away from the whisker root region is followed by glide of the loop through the network of other dislocations towards the surface. The model brings out the necessity for both long-range diffusion and dislocation motion and explains how different stress dependences are encountered depending on which mechanism is rate-determining. The experimental evidence suggests that the dislocation glide stage determines the rate of zinc whisker growth, while diffusion is likely to control the stress-accelerated growth of tin whiskers On propose un modèle de croissance des trichites en deux étapes. L'élargissement d'une boucle de dislocation par montée grâce à une émission de lacunes qui diffusent loin de la racine du trichite est suivi par le glissement de la boucle vers la surface, à travers le réseau des autres dislocations. Le modèle montre la nécessité à la fois d'une diffusion à longue distance et d'un déplacement des dislocations, et il explique que l'on obtient des effets divers de la contrainte selon le mécanisme qui détermine la vitesse. Les résultats experimentaux suggèrent que le stade de glissement des dislocations détermine la vitesse de croissance des trichites de zinc, alors que c'est probablement la diffusion qui contrôle la croissance accélérée sous contrainte des trichites d'étain. Es wird ein Zwei-Stufen-Modell zur Beschreibung des Whisker-Wachstums vorgeschlagen. Hierbei folgt auf die Ausdehnung einer Versetzungsschleife durch Klettern unter Emission von Leerstellen, die weit weg vom Whiskerwachsbereich diffundieren, ein Gleiten der Schleife in Richtung Oberfläche durch ein Netzwerk anderer Versetzungen hindurch. Das Modell begegnet der Notwendigkeit der Diffusion über lange Strecken und der Versetzungsbewegung und erklärt, wie unterschiedliche Spannungsabhängigkeiten auftreten in Abhängigkeit vom jeweiligen geschwindigkeitsbestimmenden Mechanismus. Experimentelle Hinweise legen nahe, daβ die Stufe des Versetzungsgleitens die Wachstumsgeschwindigkeit von Zink-Whiskern bestimmt, wohingegen Diffusion wahrscheinlich das spannungsbeschleunigte Wachstum von Zinn-Whiskern kontrolliert.