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正文內(nèi)容

材料科學基礎課件(編輯修改稿)

2024-11-12 11:43 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ??167。 22位錯 四、位錯與缺陷的相互作用 ? (一 )位錯之間的相互作用 位錯間的彈性相互作用:位錯的彈性應力場間發(fā)生的干涉和相互作用,將影響到位錯的分布和運動 位錯塞積:許多位錯被迫堆積在某種障礙物前,它們來自同一位錯源,具相同的柏格斯矢量,障礙物如晶界 :位錯之間的相互轉(zhuǎn)化。譬如一分為二或兩合為一, bbb ??2167。 22位錯 四、位錯與缺陷的相互作用 ? (二 )位錯與點缺陷的相互作用 位錯與溶質(zhì)原子的相互作用能 史諾克 (Snoek)氣團 柯垂耳 (Cottrell)氣團 電學相互作用 化學相互作用 空位、間隙原子和位錯的互相轉(zhuǎn)化 167。 22位錯 五、位錯源與位錯增殖 ? (一)位錯的來源 位錯產(chǎn)生 ? (二 )位錯的增殖 弗蘭克一瑞 德 (FrankRead)源 弗蘭克 瑞德源需要施加的應力 弗蘭克 瑞德源開動的臨界 應力 雙交滑移增殖機構 單點源 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 一、晶體的表面 ? (一 )表面力場 固體表面力 分子間引力主要來源 ? (二 )晶體表面狀態(tài) 表面能 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 一、晶體的表面 ? (三 )晶體表面的不均勻性 完美晶格結(jié)構的晶體表面: 分成兩種類型: 緊密堆積表面:表面平坦,沒有波折,所有的原子距離該表面的平行平面的距離都相等 不緊密堆積的表面:即臺階式的表面,表面有波折。 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 二、晶界 ? (一 ) 晶界幾何 晶界分類:根據(jù)位向差 (?)的不同,晶界分為兩類: (1)小角度晶界 兩相鄰晶粒的位向差約小于 10?; (2)大角度晶界 兩晶粒間的位向差較大,一般大于 10?以上。 (二 )小角度晶界 傾側(cè)晶界 位錯間距 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 二、晶界 不對稱傾側(cè)晶界 扭轉(zhuǎn)晶界 一般小角度晶界:旋轉(zhuǎn)軸和界面可任意取向,由刃型和螺型位錯組合構成。 晶界能:晶界上原子排列畸變,增高的能量。主要 來自位錯能量(位錯密度又決定于晶粒間的位向差),隨位向差增加而增大,僅適用于?15?。式中為常數(shù), A取決于位錯中心的原子錯排能 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 二、晶界 (三 )大角度晶界 “重合位置點陣”模型 (四 )晶界能 晶界能:金屬 多晶體的晶界一般為大角度晶界,金屬大角度晶界能約在 ~ ,與晶粒之間的位向差無關,大體上為定值。 (五 )孿晶界 167。 23表面、界面結(jié)構及不完整性 二、晶界 ? 孿晶面 ? 共格孿晶界 ? 非共格孿晶界 ? 孿晶形成與堆垛層錯的關系 ? 孿晶面界面能 ? (六 )晶界的特性 ? 晶界的特性 第三章 固溶體 ? 167。 31影響固溶度的因素 ? 167。 32固溶體各論 第三章 固溶體 ? 固溶體 ? 固溶度 ? 中間相 ? 固溶體分類 ? 溶體的有序和無序分類 ? 有限和無限固溶體分類 167。 31影響固溶度的因素 一、休姆 羅瑟里 (HumeRothery)規(guī)律 ? 固溶體固溶度的一般規(guī)律: ? 尺寸因素 :當尺寸因素不利時,固溶度很?。? ? 化學親和力 :穩(wěn)定中間相(和組元的化學親和力有關)會使一次固溶體的固溶度下降(中間相自由能曲線低); ? 電子濃度 :電子濃度(價電子數(shù)和原子數(shù)的比值)影響固溶度和中間相穩(wěn)定性, ? (溶質(zhì)價為 v,溶劑價為 V)。還有適用于某些合金系的 “ 相對價效應 ” ,即高價元素在低價中的固溶度大 100)100( vxxVae ???167。 31影響固溶度的因素 二、尺寸因素 ? 尺寸與溶解度關系 ? 維伽定律 ? 靜位移 ? 尺寸因素對固溶度的影響 ? 15%規(guī)律 ? 寬容系數(shù) 167。 31影響固溶度的因素 三、電價因素 ? 電子濃度與溶解度 ? 極限電子濃度與晶體結(jié)構類型 ? 固溶限度與平均族數(shù) ? 離子價對固溶體的影響 167。 31影響固溶度的因素 四、電負性因素 ? 化學親和力對固溶體溶解度的影響 ? 化學親和力與固溶度 ? 達肯經(jīng)驗規(guī)律 ? 場強與固溶度 167。 32固溶體各論 一、置換固溶體 ? 三類固溶體的區(qū)分方法 ? 固溶體的計算確定 關注 ? 結(jié)構相容與置換 ? 尺寸因素分析 167。 32固溶體各論 二、間隙固溶體 ? 間隙固溶體 ? 在金屬中:溶質(zhì)元素是半徑小于 1A的一些非金屬元素。即氫、硼、碳、氮、氧等 ? 間隙形狀、大小與溶解度:間隙元素小間隙大,溶解度相對較大,但與具體情況有關。 ?Fe中溶入碳原子,八面體間隙 ,碳 ,點陣畸變,溶解度受限,(1148?C)僅 %,約相當于 %; ?Fe中,雖四面體間隙大于八面體間隙,但尺寸仍遠小于碳,溶解度極小。且測定表明,碳在 ?Fe八面體間隙中 ? 在無機非金屬材料中:可利用的空隙較多。面心立方結(jié)構的 MgO,四面體空隙可利用; TiO2中還有八面體空隙可利用; CaF2結(jié)構中則有配位為八的較大空隙存在 167。 32固溶體各論 三、有序固溶體 ? (一)短程有序 微觀不均勻性 ? 無序分布 ? 偏聚狀態(tài) ? 有序分布 ? 短程有序 ? “短程序參數(shù)” ? ? 短程序參數(shù) ? 167。 32固溶體各論
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