C1-第二节 晶体缺陷

位错攀移：刃型位错攀移的实质是多余的半原子面 通过空位（原子）扩散而扩大或缩小。
三、面缺陷
1、面缺陷 是指两个维度尺寸很大而在另一个维度上尺寸
很小的缺陷，金属晶体中的面缺陷主要是指晶
界、亚晶界和相界等。
晶界：不同位向晶粒与晶 粒之间的界面（过渡区） 叫“晶粒间界”—简称晶 界。
亚晶界：每个晶粒内的晶格 位向在不同区域上有微小差 别的界面（过渡区），由一 系列刃型位错组成。
光学显微镜下工业纯铁的组织 光学显微镜物镜 晶界
经 过 物 镜 的 漫 射 光 线
晶面 晶界
二、线缺陷
1、线缺陷 晶格中的“位错线” —简称位错。可视为晶格中一 部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移所致其相对 滑移的交界线即为位错线。可分为刃型和螺型位错。
正刃型位错
G H D
负刃型位错
EF线为 位错线 立体模型
平面示意图
刃型位错示意图
2、线缺陷的运动 位错滑移：在受到外力时，晶体中的位错会沿一定 的方向，在一定的晶面上滑动。
第二节
晶体缺陷
理想晶体—— 若整个晶体完全是晶胞规则重复 排列的，这种晶体为理想晶体。 晶体缺陷—— 实际晶体中，由于各因素的影响， 总会存在一些不完整、原子排列 偏离理想状态的区域，这些区域 称为晶体缺陷。 点缺陷 线缺陷 面缺陷
按几何形态分为
一、点缺陷
1、点缺陷 在三维尺度上都很小，不超过几个原子直径的缺陷。 例如：空位、间隙原子、置换原子。
晶界原子排列示意图
亚晶界位错结构示意图
2、晶界特性
晶界上的原子排列因受到相临晶粒的影响， 其规律性较差，但不是完全混乱无序的，因而原子常 占据不同位向的折衷位置，致使晶格畸变较大，能量 高；位错密度高；杂质原子含量一般高于晶粒内部； 易腐蚀和氧化；熔点低等。 一般来说，金属的晶粒越细，单位体积金属中的晶 界和亚晶界面积越大，金属的强度便越高，这就是 金属的细晶强化。此外，晶界同样对金属的塑性变 形、相变和扩散等过程有重要的影响。
间隙原子、空位
置换原子
点缺陷示意图
点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生了扭 曲——晶格畸变，使金属的电阻率、屈服强度增 加，金属的密度发生变化。
2、点缺陷的运动
晶体中的点缺陷在一定的温度下有一定的平衡 浓度，处于动态平衡状态下，但这些点缺陷并非固 定不动，而是处于不断的运动过程中。例如:
空位周围的原子，由于热振动能量的起伏，有可 能获得足够的能量而跳入空位，并占据这个平衡 位置。这时在这个原子的原来位置上，就形成一个 空位。这个过程就是空位的迁移。 同样间隙原子也可能由一个间隙位置迁移到另一 个间隙位置。 间隙原子在运动时，有可能落入空位中，而使 两者消失。