第三章 3.3表面及界面
第三章 先进无机材料

• ③涂层破坏过程及其机制的研究:如涂层缺陷及 其形成,涂层应力及其形成、分布及消除途径, 涂层与底材解离过程及影响因素等研究为涂层的 品质改进、工艺优化乃至涂层设计、新涂层的研 制指明方向。 • ④对涂层的形成、显微结构及其性能的研究:是 进行涂层工艺设计的基础;涂层的性能取决于涂 层的化学组成、显微结构以及它对底材的界面结 合。
• ④显微结构分析上的进步,使人们更精细的了解 陶瓷材料的结构及其组成,从而可控制地做到工 艺-显微结构-性能关系的统一,对陶瓷技术起到 了指导作用。 • ⑤陶瓷材料性能的研究使新的性能的不断出现, 大大开拓了陶瓷材料的应用范围。⑥陶瓷材料无 损评估技术发展,加强了使用上的可靠性。 • ⑦相邻学科的发展对陶瓷科学的进步起到了推动 的作用。
• ④在航空工业中,硅质高温搪瓷能有效保护高温 合金抗高温燃气腐蚀,且具有一定的隔热作用, 已在高性能涡轮喷气发动机的燃烧室和火焰稳定 器等高温部件上广泛使用以延长其寿命。航空涡 轮喷气发动机的导向叶片和涡轮叶片则用渗涂含 硅或铬和钇的铝化物涂层。 • ⑤等离子喷涂或爆震波喷涂的碳化物、氧化物和 硬质合金涂层也已用于航空发动机内各种部件的 摩擦端面。含镉、硒或硫等化合物的涂层,加涂 在发动机内一些用一般方法难以测温的部位,涂 层的变色能指示发动机运转时该部位的最高温度, 这类涂层称之为示温涂层。
• 先进陶瓷从性能上可分为:结构陶瓷和功能陶瓷 两大类。 • 结构陶瓷:是以力学机械性能为主的一大类陶瓷。 特别适用于高温下应用的则称之为高温结构陶瓷。 • 功能陶瓷:利用材料的电、磁、光、声、热和力 等性能及其耦合反应,如铁电、压电陶瓷、正 (或负)温度系数陶瓷(PTC或NTC)、敏感陶 瓷、快离子导体陶瓷等等。
• 1.先进陶瓷 产生的因素: • ①在原料上,从传统陶瓷以天然矿物原料为主体发 展到用高纯的合成化合物。 • ②陶瓷工艺技术上的进步。如成型上的等静压成型、 热压注成型、注射成型、离心注浆、压力注浆成型 和流涎成膜等成型方法;在烧成上则有热压烧结、 热等静压烧结、反应烧结、快速烧结、微波烧结、 等离子体烧结、自蔓燃烧结等。 • ③陶瓷科学理论的发展,为陶瓷工艺提供了科学上 的依据和指导,使陶瓷工艺从经验操作到科学控制, 以至发展到在一定程度上可依据实际使用的要求进 行特定的材料设计。
《复合材料》课程笔记

《复合材料》课程笔记第一章:复合材料概述1.1 材料发展概述复合材料的发展历史可以追溯到古代,人们使用天然纤维(如草、木)与土壤、石灰等天然材料混合制作简单的复合材料,例如草绳、土木结构等。
然而,现代复合材料的真正发展始于20世纪40年代,当时因航空工业的需求,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)。
此后,复合材料技术经历了多个发展阶段,包括碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维的研制和应用。
70年代,芳纶纤维和碳化硅纤维的出现进一步推动了复合材料的发展。
这些高强度、高模量纤维能够与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,形成了各种具有特色的复合材料。
1.2 复合材料基本概念、特点复合材料是由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。
复合材料具有以下特点:- 重量轻:复合材料通常具有较低的密度,比传统材料轻,有利于减轻结构重量。
例如,碳纤维复合材料的密度仅为钢材的1/5左右。
- 强度高:复合材料可以承受较大的力和压力,具有较高的强度和刚度。
例如,碳纤维复合材料的拉伸强度可达到3500MPa以上。
- 加工成型方便:复合材料可以通过各种成型工艺进行加工,如缠绕、喷射、模压等。
这些工艺能够适应不同的产品形状和尺寸要求。
- 弹性优良:复合材料具有良好的弹性和抗冲击性能,能够吸收能量并减少损伤。
例如,橡胶基复合材料在受到冲击时能够吸收大量能量。
- 耐化学腐蚀和耐候性好:复合材料对酸碱、盐雾、紫外线等环境因素具有较好的抵抗能力,适用于恶劣环境下的应用。
例如,聚酯基复合材料在户外长期暴露下仍能保持较好的性能。
1.3 复合材料应用由于复合材料的优异性能,它们在各个领域得到了广泛的应用。
主要应用领域包括:- 航空航天:飞机、卫星、火箭等结构部件。
复合材料的高强度和轻质特性使其成为航空航天领域的重要材料,能够提高飞行器的性能和燃油效率。
材料表界面第三章固体表面

V1= V2 即 k1 P (1-θ) =k2θ
k1 p
k2 k1 p
令
b k1 k2
3.3.2 Langmuir吸附等温式
3. Langmuir吸附等温式
= bp
(3-10)
1+bp b为吸附系数
(1)低压或吸附很弱时,bp《1, 则θ=bp,即θ与p成直线关系,符 合Herry定律;
固-气界面吸附的影响因素:
2、压力 无论是物理吸附还是化学吸附,压力增加,吸附量皆 增大。 无论是物理吸附还是化学吸附,吸附速率均随压力的 增加而增加。
3.3 固-气界面吸附
固-气界面吸附的影响因素:
3、吸附剂和吸附质性质
(1)极性吸附剂易于吸附极性吸附质。如硅胶、硅铝催化剂等极性吸 附剂易于吸收极性的水、氨、乙醇等分子。 (2)非极性吸附剂易于吸附非极性吸附质。如活性炭、碳黑是非极性 吸附剂,故其对烃类和各种有机蒸气的吸附能力较大。炭黑的情况比较 复杂,表面含氧量增加时,其对水蒸气的吸附量将增大。 (3)一般吸附质分子的结构越复杂,沸点越高,被吸附的能力越强。 这是因为分子结构越复杂,范德华引力越大;沸点越高,气体的凝结力 越大,这些都有利于吸附。 (4)酸性吸附剂易吸附碱性吸附质,反之亦然。例如,石油化工中常 见的硅铝催化剂、分子筛、酸性白土等均为酸性吸附剂或固体酸催化剂, 故它们易于吸附碱性气体(如NH3、水蒸气和芳烃蒸气等)。 (5)吸附剂的孔结构。
例 2 在239.55 K,不同平衡压力下的 CO 气体在活 性炭表面上的吸附量 V (单位质量活性炭所吸附的 CO 气体在标准状态下的体积值)如下:
p /kPa 13.466 25.065 42.663 57.329 71.994 89.326
第三章表面张力及表面活性剂在界面上的吸附

表面张力的微观成因
表面相分子受力不均 匀,其分子有被拉入 液相的趋势。 这种受力不均匀性是 表面现象产生的微观 成因。
气相
液相
液体的表面积因而有 自发收缩的趋势。
思考题
表面张力与哪些因素有关?即表面张力 受哪些因素影响?
3.2弯曲液面下的附加压力 Curved liquid surfaces with additional pressure
Example 2.4. How large is the pressure in a spherical bubble with a diameter of 2 mm and a bubble of 20 nm diameter in pure water, compared with the pressure outside? For a bubble the curvature is identical to that of a sphere: R1 = R2 = R.
1.
d / dc 0
非表面活性物质
1
如无机盐、不挥发 酸碱以及蔗糖、 甘露醇等多羟基 有机物的水溶液 2. d / dc 0
0
2 3
c2
表面活性物质
3. 表面活性剂:具有两亲性 短链脂肪酸、醇、醛 质能明显降低水的表面张力的 有机化合物。
3.4.1表面过剩和吉布斯等温吸附式
The Gibbs adsorption equation, in its most general form,
Capillary rise method
0 90 ,
Capillary radius r and curvature R have the following equation:
第三章聚合物的表面改性 材料表界面课件

interface will influence its properties.
-C-C-
Woven carbon fiber composite
-C-O -C=O
XPS limitations:
1. Inability to detect hydrogen (H) and Helium (He) 2. X-Ray beam diameter is wider (limit is about 150
。
3.3.2 火焰处理和热处理
● 火焰处理是用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行 瞬间高温燃烧,使其表面发生氧化反应而达到处理的⻋ 的。
可燃性气体通常采用焦炉煤气、甲烷、丙烷、丁烷、天然气和 一定比例的空气或氧气;
瞬间:0.01~0.1s内;高温:1000~2700 ℃; 氧化过程按自由基机理进行,表面可被氧化引入含氧基团,并 随着发生断链反应。
或单体在等离子体的作用下发生反应。
聚合物表面与氧等离子体发生的反应:
□ CO2,CO,H2O及其它含氧的气体在等离子状态下也 可分解为原子氧,也具有氧等离子作用。
□ 等离子体表面氧化反应是自由基连锁反应,反应不仅引 入了大量的含氧基团,如羰基,羧基及羟基,而且对材 料表面有刻蚀作用。
□ 氮等离子体中有N,N+,N-,N*等活性粒子,与聚合 物 表面自由基反应,引入含氮的活性基团。
Electromagnetic spectrum
Various processes (b, c) can take place after hole generation (a)
Why UHV for Surface Analysis?
■
Degree of Vacuum
电化学原理第三章

2021/12/31
微分电容曲线可求给定电极电位下的电极表面剩余电荷q Cd=dq/dQ 积分后可得
qCdd积分常数
无电荷排斥作用,界面张力最大; 此时的电极电位称为零电荷电位,常用符号Φ0表示。
q( )i
3.6
无论电极表面存在剩余电荷符号如何,界面张力均随剩余电 荷数量的增加而降低。 由上式
可直接由电毛细曲线斜率求某一电位密度下电极电位 表面剩余电荷密度q判断表面剩余电荷密度符号 及零电荷电位。
2021/12/31
由微分电容定义和李普曼方程,由电毛细曲线很易求得微分电容 值
因
q
所以 Cd2
2
(3.25)
2021/12/31
可根据电毛细曲线确定零电荷电位φO,从而可利用式(3.24)求得 任-电极电位下的电极表面剩余电荷密度q,即
q
qodq
oCdd
(3.3)6
故可计算从零电荷电位φO到某一电位φ之间的平均电容值Ci
即由3.21和3.22求得该浓度下的离子表面剩余量。
2021/12/31
§ 双电层的微分电容
一、 双电层的电容
界面剩余电荷的变化将引起界面双电层电位差改变,因而电极/溶 液界面具有贮存电荷的能力,即具有电容的特性。
理想极化电极可作为平板电容器处理,即把电极/溶液界面的两个 剩余电荷层比拟成电容器的两个平行板,由物理学知,该电容器 的电容值为一常数,即
d为紧贴电极表面排列的水化离子的电荷中心与电极表面的 距离,也为离子电荷能接近表面的最小距离。紧密层厚度为d, 若假定d内介电常数为恒定值。则该层内电位分布是线性变化的。 从x=d到溶液中远处剩余电荷为零的双电层部分即为分散层。其 电位分布是非线性变化的。
材料科学基础 第三章 晶体缺陷 (七)解读

图 离子晶体表面的双电层
3.3.1 外 表 面
表面 (crystal surface)
偏离平衡位置的并造成表层点阵畸变的且影响到邻 近的能量比内部高的几层高能量的原子层。
表面能(γ):晶体表面单位面积自由能的增加
dW dS
T L
被割断的结合键数目 能量 形成单位新表面 每个键
根据晶界两侧晶粒位相差的不同可分为小角度晶界和 大角度晶界。亚晶界属于小角度晶界。
图 晶界与亚晶界示意图
3.3.2 晶界和亚晶界
确定晶界位置用:二维点阵中晶界位置可用 两个晶粒的位向差 θ和晶界相对于一个点阵某 一平面的夹角 φ来确定。根据相邻晶粒之间位 向差θ角的大小不同可将晶界分为两类: 按θ的大小分类: 小角度晶界θ<10º 大角度晶界θ>10º
依附界面,长大依靠界面迁移;因此,界面的结构和特性
影响凝固和相变过程; 由于界面的重要影响,受到广泛的重视,成为材料科学的 重要组成内容。
3.3.3 孪晶界
孪晶( twin )的定义:
孪晶是指两个晶体(或一个晶体
的两部分)沿一个公共晶面构成 镜面对称的位向关系,这两个 晶体就称为“孪晶(twin)”,此 公共晶面就称孪晶面。
(7)晶界具有不同与晶内的物理性质。
亚晶界属与小角度晶界,为各种亚结构的交界,大小 和尺寸与热加工条件有关。
亚晶界
5、界面对材料性能的影响
界面是晶体中的面缺陷,对晶体材料的性质和转变过程有重要影响;
界面阻碍位错运动,引起界面强化,提高材料的强度。界面阻碍变
形,使变形分布均匀、提高材料的塑性,强度、塑性的提高相应使 材料韧性也得到改善。因此,界面的增加,得到细晶组织,可大大 改善材料的力学性能; 界面具有高的能量,化学介质不稳定,产生晶界腐蚀,故影响材料
第3章点缺陷、位错的基本类型和特征_材料科学基础

缺
陷
陷,如Fe1-xO、Zn1+xO等晶体中的缺陷。
特点:其化学组成随周围气氛的性质及其分压大
小而变化。是一种半导体材料。
4. 其它原因,如电荷缺陷,辐照缺陷等
6
第
三
3.1 点缺陷
章
1. 基本概念:如果在任何方向上缺陷区的尺寸
晶
体
都远小于晶体或晶粒的线度,因而可以忽略
缺
不计,那么这种缺陷就叫做点缺陷。 点缺陷
T 100K 300K 500K 700K 900K 1000K n/N 10-57 10-19 10-11 10-8.1 10-6.3 10-5.7
14
3.1
点 4. 点缺陷的产生
缺
陷 ➢ 平衡点缺陷:热振动中的能力起伏。 ➢ 过饱和点缺陷:外来作用,如高温淬火、辐 照、冷加工等。
15
3.1
点 5. 点缺陷的运动:迁移、复合-浓度降低;聚集
需的能量,叫空位移动能Em。自扩散激活能 相当于空位形成能与移动能的总和。
17
3.1
6. 点缺陷与材料行为
点
缺 (1)结构变化:晶格畸变(如空位引起晶格收
陷
缩,间隙原子引起晶格膨胀,置换原子可引
起收缩或膨胀。);形成其他晶体缺陷(如
过饱和的空位可集中形成内部的空洞,集中
一片的塌陷形成位错。)
(2)性能变化:物理性能:如电阻率增大,密 度减小。力学性能:屈服强度提高(间隙原 子和异类原子的存在会增加位错的运动阻 力。)加快原子的扩散迁移
位错运动导致晶体滑移的方向;该矢量的模|b|表示
了畸变的程度,即位错强度。
② 柏氏矢量的守恒性:柏氏矢量与回路起点及其具体途 径无关。一根不分岔的位错线,不论其形状如何变化 (直线、曲折线或闭合的环状),也不管位错线上各 处的位错类型是否相同,其各部位的柏氏矢量都相同; 而且当位错在晶体中运动或者改变方向时,其柏氏矢 量不变,即一根位错线具有唯一的柏氏矢量。
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12 23 cos 2 31 cos 3 0 1 2 3 2
如果是同一相的晶粒,平衡时晶粒 间最常见的夹角为120o。
2017/5/17
§3.3.3 相界
• 相界:不同相(相: 具有特定的结构和成分组成)之间 的界面。 按相界面上原子间匹配程度分为: 共格界面、半共格界面、非共格界面
100
2017/5/17
§3.3.2 晶界
• 晶界的平衡
晶界能的存在,使晶界有收缩的趋势。 类似与表面张力,单位长度晶界上的收缩力F = ( : 晶界能) 看左图,为了使O点不动,则: grain1
31
grain3 O 3
12
1 2
grain2 23
23 31 12 或: sin 3 sin 1 sin 2
(通过这道题我们可以明白,晶体中的位错线互相缠结构成位错网络。位 错网中位错彼此纠缠,相互钉扎。如果在外切应力作用下让位错移动,类 似于F-R位错源的开动,外切应力需要大于一个临界值,此临界值正比于 1/D,所以如果材料的位错密度越大(即D越小),则材料越难变形。所以高密 度的位错对材料有强化作用。)
② 大角度晶界
大角度晶界结构复杂。绝大部分晶粒间形成的是大角度晶界。 大角度晶界的晶界能与晶粒之间的取向基本无关。
2017/5/17
2.
大角度晶界
大角度晶界(high angle grain boundaries )为原子呈 不规则排列的一过渡层。大多数晶粒之间的晶界都属于大 角度晶界。 重合位置点阵( coincidence site lattice )模型:图 3.67, 该模型说明,在大角度晶界结构中将存在一定数 量重合点阵原子。
A 0 xA
B C
xB
xC
x
2017/5/17
习题讲解
4、试分析在fcc中,下列位错反应能否进行?并指出其 中3个位错的类型?反应后生成的新位错能否在滑移 面上运动?
a a a [10 1] [121] [11 1] 2 6 3
2017/5/17
习题讲解
5、试证明:fcc中两个肖克利不全位错之间的平衡距离d 可近似由下式给出:
2017/5/17
§3.3.2 Biblioteka 界• 多晶体由许多晶粒组成,每个晶粒组成是一个小单晶。 相邻的晶粒位向不同,其交界面称为晶界。 • 多晶体中,每个晶粒内部原子也并非十分整齐,会出 现位向差极小的亚结构,亚结构之间的交界为亚晶界。 晶界处原子排列紊乱,使能量增高,即产生晶界能。
2017/5/17
)
特征:沿相界面每隔一定距离产生一个刃型位错,除刃 型位错线上的原子外,其余原子都是共格的。所以半共格界 面是由共格区和非共格区相间组成。 半共格界面上的位错间距取决于相界处两相匹配晶面的 错配度(δ) δ =(αα-αβ)/αα (3.44)式
半共格界面
3.非共格界面(noncoherent phase boundary)
习题
1、如图所示,两个相互平行的同号刃位错A,B。如 果不考虑其它位错的应力场,B位错将怎样移动?如 果A,B是平行的异号位错,情况又怎样?
y
B
3 nm A 0 4 nm
x
2017/5/17
习题讲解
2、铜单晶中位错线相互缠结形成三维的位错网络,设它 们的平均距离为D,① 计算位错移动(或增殖)所需要 的最小切应力;② 如果此应力决定了材料的强度, 为 了使材料的强度达到G/100 (G为材料的切变模量), 则D 应小于多少?(已知铜单晶的切变模量G=50 GPa, a=0.36nm) ?此时的位错密度是多少?
大角度晶界
3. 晶界能
晶界能:形成单位面积界面时,系统的自由能变化(dF/dE)。
小角度晶界能量与 θ有关:γ= γ0θ(A-lnθ) ,式中
γ0 = Gb/4п(1-ν)
大角度晶界能量与θ无关,基本上为一恒定值,0.25-1.0J/㎡ 晶界能可以界面张力的形式来表现,在达到平衡态时,
12 23 31 sin 3 sin 1 sin 2
特征:原子不规则排列的薄层为两相的过渡层。
§3.3.3 相界
• 相界能包括两部分:错配能(弹性畸变能)和化学能 下面简单估算半共格相界的错配能:
错配度:
a a a
半共格相界通过一系列的刃位 错来调整,则平均两个刃位错 的间距D=a / 。 请估算半共格相界的错配能。 D
2017/5/17
2017/5/17
1.共格界面(coherent phase boundary ): 特征:界面两侧的保持一定的位向关系, 沿界面两相具有相同或近似的原子排列, 两相在界面上原子匹配得好,界面上能量高。 理想的完全共格界面只有在孪晶面(界)。
具有完善共格关系的界面
具有弹性畸变的共格界面
2. 半共格界面 (semi-coherent phase boundary
§3.3.2 晶界
③ 孪晶界
Xinjiang University
2017/5/17
§3.3.2 晶界
③ 孪晶界
铜中的孪晶
2017/5/17
§3.3.2 晶界
• 各种界面的界面能
1.0 0.5 (J.m-2)
表面能
小角度 晶界
大角度晶界
0 ( A ln )
10-2
层错, 孪晶
§3.3.1 表面
• 断键模型:
N n S
2
N/S为原子的面密度;
n为该面上平均每个原子的断键数, n=(z-z’)/2, z和z’ 分别为晶体内部和面上原子的最近邻数;
是一个价键的能量,可用材料的升华热Ls
估算。
Ls NAz( / 2)
利用断键模型写出fcc晶体(111)面和(110)面的表面能的表 达式,并比较它们的大小。
2017/5/17
§3.3.1 表面
表面(crystal surface)— 表面能(γ):晶体表面单位面积自由能的增加 表示法:γ= dw/ds γ= [被割断的结合键数/形成单位新表 面]×[能量/每个键] 影响γ的因素: (1)γ与晶体表面原子排列的致密程度有关。原子密排 的表面具有最小的表面能。 (2)γ还与晶体表面曲率有关。曲率半径小,曲率大,γ 愈大。 (3)外部质的性质。介质不同,则γ不同。 (4)还与晶体性质有关。晶体本身结合能高,则γ大。
D
D├
b1
b2
sin
cos
不对称倾斜晶界
2017/5/17
§3.3.2 晶界
① 小角度晶界
b. 扭折晶界 扭折晶界可看成是由互相交叉 的螺位错所组成。其晶界能可 以用倾斜晶界相同的方法估算, 结果相似,即:
0(Aln)
2017/5/17
§3.3.2 晶界
§3.3.2 晶界
① 小角度晶界
倾斜晶界
扭转晶界
2017/5/17
§3.3.2 晶界
① 小角度晶界 a. 倾斜晶界
理论分析结果:
D≈b/
0 ( A ln )
2017/5/17
对称倾斜晶界
§3.3.2 晶界
① 小角度晶界 a. 倾斜晶界
:晶粒间的位向差; :晶界与对称位置间的夹角;
本章要求掌握的主要内容
一.需掌握的概念和术语 1、点缺陷、Schottky空位、Frankel空位、间隙原子、置 换原子 2、线缺陷、刃型位错、螺型位错、混合型位错、伯氏矢量、 位错运动、滑移、(双)交滑移、多滑移、攀移、交割、割 价、扭折、塞积;位错应力场、应变能、线张力、作用在 位错上的力、位错密度、位错源、位错生成、位错增殖、 位错分解与合成、位错反应、全位错、不全位错、堆垛层 错 3、面缺陷、表面、界面、界面能、晶界、相界 4、关于位错的应力场、位错的应变能、线张力等可作为一 般了解 5、晶界的特性(大、小角度晶界)、孪晶界、相界的类型
2017/5/17
习题讲解
3、如图,在Fe晶体中同一滑移面上有3根同号且b相同 的直刃位错A,B,C。它们受到一个切应力的作用 沿滑移面滑移。由于在它们滑移的前方存在一个障碍 物,使它们在障碍物前塞积。试计算当这3根位错达 y 到平衡后它们之间的间距以及障碍物受到的力。 (设 = 200 MPa,b = 0.248 nm。对于Fe,G = 80 GPa, = 0.3)
§3.3.2 晶界
描述晶界最重要的参数是晶界两边晶粒的取向关系:
< 100, 小角度晶界
晶 界
>100, 大角度晶界
倾斜晶界:旋转轴在晶界面内 可以看成由一系列的刃位错组 成。 扭转晶界:旋转轴垂直晶界面 可以看成由一系列的螺位错组 成。
2017/5/17
1. 小角度晶界
小角度晶界( low angle grain boundaries ): 由一系列相隔一定距离的刃型位错所组成。 分类: (1)对称倾斜界面(tilt boundary):晶界平面为 两个相邻晶粒的对称面。是由一列平行的刃型位错所 组成。相邻位错距离D与 b、θ之间关系:P124 (2)不对称倾斜界面:两晶粒不以二者晶界为对称 的晶界看成两组互相垂直的刃型位错排列而成的。两 位错各自的间距为D⊥和D├,则有3.41式。 (3)扭转晶界(twist boundary) :将一块晶体沿 横断面切开,并使上下部分晶体绕轴转动θ角, 可看成 是由互相交叉的螺位错所组成。
在平衡状态时,三叉晶界的各面角均趋与稳定状态,此时 φ1 = φ2 = φ3 = 120º。
三个晶界相交于一直线(垂直于纸面)
4. 晶界特征
(1)晶界处点畸变大,存在晶界能。 (2)常温下晶界的存在会对位错的运动起阻碍运动,使 塑型变形抗力提高,使晶体(材料)的硬度和强度提 高。 (3)晶界处原子具有较高的动能,且晶界处存在大量缺 陷。原子在晶界处扩散比晶内快得多。 (4)固态相变时易在晶界处形成新核。 (5)晶界上富集杂质原子多,熔点低,加热时容易过烧。 (6)晶界腐蚀速度比晶内快。 (7)晶界具有不同与晶内的物理性质。 亚晶界属于小角度晶界,为各种亚结构的交界,大小 和尺寸与热加工条件有关。