材料的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)版ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 21:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （ 2）擠入點(diǎn)陣的 間隙位置 ，在晶體中同時形成 數(shù)目相等的空位和間隙原子，則稱為弗蘭克爾（ Frenkel）缺陷； （ 3）跑到其他空位中，使空位消失或使空位移位。 ? 另外，在一定條件下，晶體表面上的原子也可能跑到晶體內(nèi)部的間隙位置形成間隙原子。 Chapter2 Structure of Materials ? 形成原因：原子的熱運(yùn)動 ? 引起的結(jié)果：點(diǎn)陣畸變 ? 特點(diǎn)：是熱力學(xué)穩(wěn)定缺陷（ 與面缺陷，線缺陷的區(qū)別 ） Chapter2 Structure of Materials 25 雜質(zhì)缺陷 晶體的雜質(zhì)缺陷濃度僅取決于加入到晶體中的雜質(zhì)含量，而與溫度無關(guān)，這是 雜質(zhì)缺陷形成與熱缺陷形成的重要區(qū)別 。 ? 有一些 易變價 的化合物，在外界條件如所接觸氣體的性質(zhì)和壓力大小的影響下，很容易形成空位和間隙原子，使組成偏離化學(xué)計(jì)量，由此產(chǎn)生的晶體缺陷稱為非化學(xué)計(jì)量缺陷。 ? 非計(jì)量缺陷的形成，關(guān)鍵是其中的離子能夠通過自身的變價來保持電中性。 非化學(xué)計(jì)量缺陷 26 Chapter2 Structure of Materials 柏格斯矢量（ b） ? 定義一個沿位錯線的正方向； ? 構(gòu)筑垂直于位錯線的原子面； ? 圍繞 位錯線 按順時針方向畫出柏格斯回路（ Burger’s circuit）； ? 由于位錯的存在，回路的起點(diǎn)和終點(diǎn)是不重疊的，從柏格斯回路的 終點(diǎn)到起點(diǎn) 畫出的矢量就是柏格斯矢量 b。 從一個原子出發(fā)，移動 n個晶格矢量，然后順時針轉(zhuǎn)向再移動 m個晶格矢量，再順時針轉(zhuǎn)向移動 n個晶格矢量，最后順時針轉(zhuǎn)向移動 m個晶格矢量，到達(dá)終點(diǎn)原子。注意平行方向上移動的晶格矢量必須相同。 —— 用于表示由位錯引起的晶格中的相對原子位移 27 Chapter2 Structure of Materials 線缺陷和位錯 柏格斯矢量的物理意義 ? 柏格斯矢量是描述位錯實(shí)質(zhì)的重要物理量。反映出柏氏回路包含的位錯所引起點(diǎn)陣畸變的總累計(jì)。 ? 通常將柏氏矢量稱為位錯強(qiáng)度，它也表示出晶體滑移時原子移動的 大小 和 方向 。 ? 根椐柏格斯矢量 b與位錯線取向的異同，位錯分為 刃型位錯 、 螺型位錯 和由前兩者組成的 混合位錯 三種類型。 28 Chapter2 Structure of Materials 29 Comparison 相同點(diǎn)：二者都是線缺陷。 不同點(diǎn)： （ 1）刃型位錯具有一個額外的半原子面，而螺型位錯無； （ 2）刃型位錯必須是位錯線與柏格斯矢量垂直；而螺型位錯線與柏格斯矢量平行； 刃型位錯與螺型位錯 Chapter2 Structure of Materials ? 混合位錯是刃型位錯和螺型位錯的混合型式，位錯線與柏格斯矢量 b的方向 既不垂直 ﹐ 也不平行 。 ? 混合位錯可分解為 刃型位錯分量和螺型位錯分量 ，它們分別具有刃型位錯和螺型位錯的特征。 混合位錯 ? 混合位錯是刃型位錯和螺型位錯的混合型式，位錯線與柏格斯矢量 b的方向 既不垂直 ﹐ 也不平行 。 ? 混合位錯可分解為 刃型位錯分量和螺型位錯分量 ，它們分別具有刃型位錯和螺型位錯的特征。 30 Chapter2 Structure of Materials 31 位錯的運(yùn)動 位錯的運(yùn)動 位錯的滑移：指位錯在外力作用下，在滑移面上的運(yùn)動，結(jié)果導(dǎo)致永久形變。 位錯的運(yùn)動 位錯的攀移位錯的滑移 ? 位錯的攀移指在熱缺陷或外力作用下，位錯線在垂直其滑移面方向上的運(yùn)動，結(jié)果導(dǎo)致晶體中空位或間隙質(zhì)點(diǎn)的增殖或減少。 ? 攀移的實(shí)質(zhì)是多余 半原子面 的伸長或縮短。螺位錯沒有多余半原子面，故無攀移運(yùn)動。 32 金屬晶體 離子晶體 硅酸鹽結(jié)構(gòu) 晶體材料的結(jié)構(gòu) Chapter2 Structure of Materials 33 金屬晶體的結(jié)構(gòu) Chapter2 Structure of Materials 晶胞中的原子數(shù) 密排面，密排方向 點(diǎn)陣常數(shù) 配位數(shù) 34 a ：晶格單位長度 R ：原子半徑 單位晶胞原子數(shù) n = 2 Chapter2 Structure of Materials 體心立方 bcc RaaR3434 ???)3/4()3/4(2)3/4(23333b c c ??RRaR ??? ＝35 fcc n = 4 Chapter2 Structure of Materials fcc RaaR2424 ???)2/4()3/4(4)3/4(43333f c c ??RRaR ??? ＝36 hcp n = 6 Chapter2 Structure of
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