上海交大考研材料科学基础总结 - 图文 联系客服

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不平行也不垂直晶界,故可看成一系列刃位错,螺位错或混合位错的网络组成。 2.大角度晶界

大角度晶界:相邻晶粒在交界处的形状不是光滑的曲面,而是由不规则台阶组成的 重合位置点阵 3.晶界能

晶界能:形成单位面积晶面时,系统自由能的变化,即dF/dA

晶界的界面能的测量

?23?31?? 12?sin?12sin?23sin?31

4.晶界特性

1)晶界处点阵畸变大,存在晶界能,故晶粒长大和晶界平直化是一个自发过程 2)晶界处原子排列不规则→阻碍塑性变形→Hb,sb↑(细晶强化) 3)晶界处存在较多缺陷(位错、空位等)→有利原子扩散 4)晶界能量高→固态相变先发生,d↓形核率↑ 5)晶界能高→晶界腐蚀速度↑

亚晶界:每个晶粒有时又由若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成,相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界。

※事实上每个晶粒中还可分成若干个更为细小的亚晶粒(0.001mm),亚晶粒之间存在着小的位相差,相邻亚晶粒之间的界面成为亚晶界。亚晶粒更接近于理想的单晶体。 ※位相差一般小于2度,属于小角度晶界,具有晶界的一般特征。

3.3.3孪晶界 Twin boundary

孪晶——指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面构成对称的位相关系,这两个晶体就称为孪晶,这个公共的晶面即成为孪晶面

共格孪晶界:即孪晶面,其上的原子同时位于两侧晶体点阵的节点上,为两者共有。无畸变的完全共格界面,界面能(约为普通晶界能1/10)很低很稳定

非共格孪晶界:孪晶界相对于孪晶面旋转一角度,其上的原子只有部分为两者共有,原子错排校严重,孪晶能量相对较高,约为普通晶界的1/2 孪晶的形成:

1.形变孪晶:连续的(1/6)<112>类型的滑移 2.生长孪晶 3.退火孪晶

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孪晶的形成与堆垛层错密度相关,如fcc的{111}面发生堆垛层错时为ABCACBACBA △ △ △ △ △ △ △ → △ △ △ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ CAC处为堆垛层错

孪晶与层错密切相关→一般层错能高的晶体不易产生孪晶

3.3.4相界

相界:具有不同结构的两相之间的分界面称为相界 共格界面:界面上的原子同时位于两相晶格 的节点上,弹性畸变

半共格相界:两相结构相近而原子间距相差较大时, 部分保持匹配

a?a错配度:? ? ? ?

a?

位错间距: ?a?/?D

非共格相界:两相在界面处的原子排列相差很大,相界与大角度晶界相似

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第4章 固体中原子及分子的运动

4.1表象理论(扩散的宏观规律)

4.1.1菲克第一定律

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4.1.2菲克第二定律 4.1.3 扩散方程的解

1. 两端成分不受扩散影响的扩散偶

2. 一端成分不受扩散影响的扩散体

3衰减薄膜源

4.成分偏析的均匀化

固溶体合金在非平衡凝固条件下,晶内会出现枝晶偏析,由此对合金性能产生不利的影响。通常需通过均匀化扩散退火来削弱这种影响。这种均匀扩散退火过程中组元浓度的变化可用菲克第二定律来描述。

4.1.4置换型固溶体中的扩散 对于置换型溶质原子的扩散,由于溶剂与溶质原子的半径相差不会很大,原子扩散时必须与相邻原子间作置换,且两者可动性大致属于同一数量级,因此,必须考虑溶质和溶剂原子的不同扩散速率。

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