Kohesionsdefekter

Kohesionsdefekter är defekter som påverkar kohesionen, det vill säga sammanhållningen mellan atomer i ett material. De kan reducera materialets förmåga att överföra krafter och hålla ihop under belastning. Begreppet används inom materialvetenskap och solid-state fysik för att beskriva hur lokala störningar i bindningar och ordningsförhållanden bidrar till nedsatt sammanhållning.

Vanliga typer inkluderar punktdefekter (vakans- och interstitiella atomer), linjära defekter som dislocationer, samt korn- och fasgränser. Föroreningar och inbyggda faser kan också fungera som kohesionsdefekter genom att förändra lokala bindningar. Sammanfattningsvis är de defekter som försvagar de sammanhållande krafter inom materialet.

Orsakerna till kohesionsdefekter varierar och kan uppkomma under materialets bildning, vid termisk eller mekanisk behandling, strålning eller sekundära fasbildningar. Föroreningar, snabb avkylning eller plastisk deformation kan introducera defekter som stör lokala bindningar.

Effekterna på materialets egenskaper är ofta minskad duktilitet och hållfasthet, ökad sprödhet, samt enklare initierings och sprickor under användning. Kohesionsdefekter kan också påverka tribologiska egenskaper och korrosion genom förändrad ytbeteende och belastningstörningar.

Detektion och karakterisering av kohesionsdefekter sker med tekniker som mikroskopi (TEM, SEM), röntgendiffraktion (XRD), atomprovstomografi och nanoindentation. Atomära simuleringar och teoretiska modeller används också för att förstå hur specifika defekter påverkar kohesionen.

Termen är huvudsakligen teoretisk och används i grundforskning samt vid utveckling av högpresterande material där kontinuerlig sammanhållning är kritisk. Att kontrollera processteg som smältbehandling, legering och kornstorlek är centralt för att minska kohesionsdefekter och förbättra materialets mekaniska prestanda.