TEM位错
tem对于掺杂的表征
tem对于掺杂的表征
一、tem简介
透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种常用的高分辨率电子显微镜，广泛应用于材料、生命科学、医学等领域。
TEM通过电子枪发射电子束，经过聚光镜和物镜的会聚作用后穿透样品，并在荧光屏幕上投影出样品的形貌和结构。
二、掺杂的表征
掺杂是指将杂质引入材料中，以改变材料的物理、化学和机械性能。
掺杂的表征是研究掺杂对材料结构和性能的影响。
通过TEM可以观察到掺杂后材料内部的结构变化，例如晶格畸变、晶体缺陷等。
这些结构变化会对材料的物理、化学和机械性能产生重要影响。
三、tem对于掺杂的表征的应用
1.观察晶格畸变：TEM可以观察到掺杂后材料中的晶格畸变，从而了解掺杂对材料结构的影响。
晶格畸变会影响材料的力学、热学和电学性能。
2.观察晶体缺陷：通过TEM可以观察到掺杂后材料中的晶体缺陷，例如位错、空位等。
这些缺陷会对材料的力学和电学性能产生重要影响。
3.观察界面结构：TEM可以观察到材料界面处的结构，例如界面扩散、界面反应等。
这些界面结构会影响材料的力学和热学性能。
四、结论
透射电子显微镜（TEM）作为一种高分辨率的电子显微镜，在材料科学中具有广泛的应用价值。
通过TEM可以观察到掺杂对材料结构和性能的影响，从而更好地了解材料的性质和性能。
因此，在材料科学领域中，TEM对于掺杂的表征具有重要意义。
材料现代测试分析技术-TEM透射电镜
Why？
36
分辨率
球差 色差
像差
像散 电磁透镜也和光学透镜一样，除了衍射 效应对分辨率的影响外，还有像差对分 辨率的影响。由于像差的存在，使得电 磁透镜的分辨率低于理论值。电磁透镜 的像差包括球差、像散和色差。
球差
37
球差是因为电磁透镜的中心区域磁场和边缘区 域磁场对入射电子束的折射能力不同而产生的。 离开透镜主轴较远的电子（远轴电子）比主轴 附近的电子（近轴电子）被折射程度大。
平行电子束形成（TEM-mode）
11
（A）C1会聚，C2欠焦，获得近似平行束； 11 （B）C1会聚，C2聚焦，C3调节获得平行束；
会聚电子束形成（STEM，EDS，NBD，CBD）
12
（A）C1会聚，C2聚焦，获得会聚束； （B）C1会聚，C3调节获得会聚束；
成像系统
13
对电镜： 电子束 聚光镜 物镜 中间镜 投影镜
∆E ∆rC = C c ⋅ α E
像差对分辨率的影响
42
由于球差、像散和色差的影响，物体上的光点在 像平面上均会扩展成散焦斑。 各散焦斑半径折算回物体后可得到由球差、像散 和色差所限定的分辨率。
0.61λ ∆r0 = N sin α
衍射效应造成的散焦斑
1 ∆rS =Csα 3 4
球差效应造成的散焦斑
f ≈K
(IN )2
Ur
式中K是常数，Ur是经相对论校正的电子加速电压，（IN） 是电磁透镜的激磁安匝数。 改变激磁电流可以改变电磁透镜的焦距。而且电磁透镜的焦 距总是正值，这意味着电磁透镜不存在凹透镜，只是凸透镜。
样品倾斜装置及样品台
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氧化铝陶瓷位错形貌的TEM观测
氧化铝陶瓷位错形貌的TEM观测
孟范成;傅正义;王为民;张金咏;王皓;王玉成
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2007(29)1
【摘要】利用TEM对经过短时间高温1 800℃、高压100 MPa处理后的氧化铝陶瓷位错形貌进行了观察分析。
观察到了丰富的位错组态,包括位错阵列线、位错网和位错缠结。
采用衍射对比技术,得出位错阵列的柏氏矢量b=1/3<1100>,滑移体系为棱柱滑移,{1120}<1100>。
对位错网络形成进行了分析,位错网络为基面滑移1/3<1120>。
通过分析,得出该过程中氧化铝基面和棱柱滑移在塑性变形过程中起主要作用。
【总页数】3页(P12-14)
【关键词】TEM;氧化铝;位错;高温
【作者】孟范成;傅正义;王为民;张金咏;王皓;王玉成
【作者单位】武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.75
【相关文献】
1.Al2O3/(纳米)Fe3Al复合材料位错形貌的TEM观测 [J], 尹衍升;龚红宇;谭训彦;甄玉花;张银燕;陈云
2.位错发射与纳米裂纹形核的TEM实验观察 [J], 丘波;钱才富;李惠芳;高克玮
3.12Cr1MoV耐热钢高温加热过程中位错组态的TEM研究 [J], 杨瑞成;余世杰;赵丽美
4.纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与形貌观测 [J], 杨文彬;朱世富;赵北君;倪经;叶军;甄万宝;陈兴明
5.in-situ TEM技术实现观察镁合金样品中的锥面位错滑移 [J],
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位错伯氏矢量的确定步骤
位错伯氏矢量的确定步骤位错是晶体中的晶格缺陷，它是晶体中原子、离子、分子的错位排列。
由于位错对晶体的性质和行为有重要影响，因此了解和确定位错的性质是研究晶体缺陷与晶体塑性变形机制的重要一步。
位错伯氏矢量是一种描述位错类型和统计特征的数学工具，可以从实验中确定。
下面是位错伯氏矢量的确定步骤：1.制备样品：选择合适的晶体样品，通常可以是单晶或多晶材料。
样品要足够大，以便进行显微镜观察和电子衍射分析。
2.观察晶体缺陷：使用光学显微镜观察样品的表面或切片，检查晶体中是否存在位错。
位错通常可以通过对晶体表面形貌和光强度变化的观察来识别。
3.备选伯氏矢量：一旦发现位错，可以通过查阅文献或使用矢量计算软件来获得位错可能的伯氏矢量备选列表。
伯氏矢量是强度最大的位错矢量之一，也是位错间相互作用和排列规则的基础。
4.制备TEM样品：对于需要进一步观察和分析的位错，使用电子显微镜(TEM)来制备样品。
通常需要使用机械研磨和电化学腐蚀等方法来制备TEM薄片。
薄片的制备需要细心和耐心，以确保得到最佳的观察效果。
5.TEM观察位错：在TEM下，观察位错的形貌和排列方式。
可以通过比较实际图像和伯氏矢量的预测图像来确定位错的类型和特征。
6.计算位错伯氏矢量：根据TEM观察结果，使用适当的计算工具(如矢量计算软件)计算位错的伯氏矢量。
矢量计算软件可以根据位错几何结构和试验结果提供准确的伯氏矢量。
7.进一步分析和验证：通过进一步分析和验证，确定计算出的伯氏矢量是否与实际位错相符。
可以使用x射线衍射(例如高分辨透射电子显微镜)来验证伯氏矢量的准确性。
8.存储和分享结果：将确定的位错伯氏矢量记录在数据库中，并与其他研究人员分享。
这样，其他人可以在研究和设计新材料时使用这些位错伯氏矢量。
总结：以上是位错伯氏矢量的确定步骤，该过程需要使用光学显微镜、电子显微镜和相关计算工具，以确定位错的类型和特征。
确定位错伯氏矢量对于研究晶体缺陷和塑性变形机制具有重要意义。
体心立方Mo单晶纳米线拉伸塑性变形行为的原位TEM研究
金属材料的塑性变形主要由位错行为控制。由于块体材料和纳米材料中的位错行为不同，导致了块体材料和纳米材料的塑性变形机制不同。
研究者对面心单晶金属材料的塑性变形பைடு நூலகம்为进行了大量研究，并提出了几种位错运动机制：位错饥饿/耗竭机制、位错源割断机制和最弱环节理论。而对于体心立方结构金属，虽然研究者们利用实验和模拟等方法对纳米尺度的塑性变形行为开展了许多工作，但由于体心立方结构金属的原子不是最紧密堆积排列方式，滑移系多，位错滑移行为复杂，目前尚未得到统一的变形机制，其塑性变形机制的完整理论还有待建立。
本文利用课题组发展的透射电镜双倾拉伸变形技术，在透射电镜中实现了对体心立方Mo单晶纳米线的拉伸实验，并利用透射电镜中的CCD原位记录了纳米线在拉伸变形过程中的显微结构变化。实验内容和结果如下：(1)制备适合透射电镜中原位拉伸变形的Mo单晶纳米线。
利用机械减薄和电解双喷减薄的方法将块体单晶金属Mo制备成厚度小于80nm的透射电镜样品，搭载在透射电镜单轴拉伸装置上，再用聚焦离子束技术对单晶Mo薄膜样品进行微加工，切割成宽150~400nm、长约1~2μm的纳米线。在制备样品过程中，利用晶体学取向关系控制纳米线径向接近<110>方向；(2)原位实验观察发现单晶Mo纳米线的均匀伸长量和纳米线的长宽比相关。
对于长宽比比较小的纳米线，其均匀伸长量高达~156%。而对于长宽比较大的纳米线，其均匀伸长量可达~23%。
相对于块体Mo单晶拉伸断裂应变量（~8%），纳米尺度下Mo单晶的塑性变形能力有了明显的增强；(3)当Mo单晶的尺寸降至纳米量级时，纳米线中的位错在样品内均匀地快速率形核，形核后会很快运动至表面并在表面湮灭；变形过程中位错的形成和消失保持平衡，从而使材料呈现出较大的塑性变形能力。该实验观察与体材料中位错相互缠结、互相阻碍等位错行为不同；(4)对断裂后的单晶Mo纳米线进行后位透射电镜观察，经过断口处的选区电子衍射图谱、透射电镜原子像和快速傅里叶变换分析发现，远离断口处的晶体结构保持不变，依然是体心立方，而断口处的晶格排列发生严重畸变，部分区域呈现小角度晶界，部分区域发生了从体心立方向面心立方的结构转变。
准贝氏体界面错配位错的TEM观察
准贝氏体界面错配位错的TEM观察贾虎生;张喜燕;杨延清;康沫狂【期刊名称】《材料研究学报》【年(卷),期】1997(11)1【摘要】运用透射电镜证明含Si钢准上贝氏体和准下贝氏体中铁素体／残余奥氏体的界面错配位锗是混合型位错，使得界面能沿其法线方向作滑移运动，表明贝氏体可以切变形成。
【总页数】2页(P73-74)【关键词】准贝氏体;界面错配位错;切变机制;金相学【作者】贾虎生;张喜燕;杨延清;康沫狂【作者单位】西北工业大学401教研室;西北工业大学【正文语种】中文【中图分类】TG113.1【相关文献】1.准上贝氏体BF／AR界面错配位错的TEM观察 [J], 贾虎生2.9CrSi钢下贝氏体／奥氏体界面位错研究 [J], 张喜燕;杨延清3.含硅钢下贝氏体长大方式：65Si2MnWA下贝氏体界面位错 [J], 张喜燕;武小雷4.9CrSi钢下贝氏体／奥氏体界面位错研究 [J], 张喜燕;武小雷5.利用Gleeble-1500热模拟试验机对低碳合金钢进行了不同变形量、冷却速度的热模拟实验。
经OM和TEM观察表明,当未变形奥氏体以10~30℃/s连续冷却时,贝氏体铁素体优先在奥氏体晶界处形核,然后呈板条状从奥氏体晶界向晶内长大,并且可以从最终的组织看到原奥氏体晶界。
与未变形奥氏体相比,当奥氏体在880℃经过40%变形、并以10~30℃/s连续冷却时,由于变形增加了奥氏体晶粒的形变储存能,促进了先共析铁素体在奥氏体晶界位置优先形成,所以贝氏体铁素体只能在奥氏体晶内形成,从最终的室温组织不能看到原奥氏体晶界。
[J], 景财年;刘在学;王作成;林晓娟;金成俊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
tem 晶格条纹夹角 -回复
tem 晶格条纹夹角-回复晶格条纹夹角是指在晶体结构中，由晶格形成的周期性条纹之间的夹角。
晶格条纹夹角对晶体的性质和行为具有重要影响，因此在材料科学和固体物理领域引起广泛关注。
本文将从晶格的定义、晶格理论、晶格条纹形成机制、晶格条纹夹角的测量和应用几个方面详细介绍晶格条纹夹角。
首先，我们来了解晶体的基本概念。
晶体是具有三维周期性结构的固体材料。
晶体内部的原子、离子或分子按照一定的规则排列，形成具有长程有序性的晶格。
晶体的晶格可以用结构参数描述，其中包括晶格常数、晶胞参数和晶向。
接下来，我们介绍晶格理论。
晶格理论是描述晶体内部原子或离子排列的一种数学模型。
根据晶格理论，晶体的周期性结构可以表示为重复单元，称为晶胞。
晶格由一组晶胞沿特定晶向堆叠组成。
晶胞内的原子或离子被称为晶格点。
晶体中的晶胞数目和晶格点数目由晶胞参数确定。
晶格条纹是由晶体内部的周期性结构形成的。
晶格条纹的形成机制包括晶格畸变、位错等。
晶格畸变是指晶体中的晶格参数发生变化，如晶格常数的改变。
位错是晶体中由于晶格排列不完美而引起的错位。
晶格畸变和位错会导致晶格条纹的形成。
测量晶格条纹夹角是研究晶体结构的重要手段。
常用的方法包括X射线衍射、电子衍射和扫描隧道显微镜等。
X射线衍射是通过测量晶体对X 射线的散射来确定晶体的结构。
电子衍射利用束缚电子的波动性进行衍射实验，得到晶体的结构信息。
扫描隧道显微镜是一种基于量子隧穿效应的显微镜，可以观察到晶体表面的原子排列，进而推导出晶格条纹夹角。
晶格条纹夹角的大小和晶体的性质密切相关。
例如，在磁性材料中，晶格条纹夹角的改变可能导致磁性相变。
在金属材料中，晶格条纹夹角的测量可以提供关于晶体缺陷和位错的重要信息。
在材料的制备和加工过程中，了解晶格条纹夹角的变化有助于优化材料性能。
总结起来，晶格条纹夹角是晶体内部周期性结构的重要特征之一。
晶格条纹夹角的测量和研究对于理解晶体的结构和性质具有重要意义。
通过深入研究晶格条纹夹角，可以为材料科学和固体物理领域的发展提供有价值的信息。
多晶 tem表征
多晶tem表征
多晶是指具有多个晶体颗粒的材料，常见于金属、半导体和陶瓷等材料中。
多晶材料的结构由许多小的晶体颗粒组成，每个晶体颗粒都具有不同的晶格定向。
TEM（Transmission Electron Microscopy）是透射电子显微镜的缩写，是一种高分辨率的显微镜技术，可以用来观察材料的微观结构。
在多晶材料的表征中，TEM可以提供关于晶体颗粒形貌、晶界、位错等微观结构的信息。
通过TEM观察多晶材料，可以获取到以下信息：
1. 晶体颗粒的大小、形状和排列方式。
2. 晶界的位置、角度和形态，以及晶界的结构特征。
3. 位错的类型、密度和分布情况。
4. 晶体内部的缺陷、相变和相互作用等信息。
在TEM实验中，需要将样品制备成薄片，并使用电子束透射样品进行观察。
透射电子通过样品时会与样品中的原子相互作用，产生散射、衍射和吸收等现象，通过收集和分析这些信号，可以得到关于多晶材料微观结构的信息。
通过TEM技术对多晶材料进行表征，可以帮助我们深入了解材料的微观结构和性质，为材料设计和工程应用提供有价值的信息。
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透射电子显微技术在材料位错研究中的进展摘要：晶体中位错的透射电子显微分析是研究晶体形变微观机制的关键手段。
利用透射电子显微镜可直接观察到材料结构中的位错，因而TEM在材料的位错的研究中得到了广泛的应用。
本文主要综述了透射电子显微分析在研究材料位错中的最新进展。
关键词：TEM；位错；显微分析1、透射电子显微镜研究位错的基本方法材料的性能组织都是敏感的。
组织本身又取决于化学成分、热处理及加工过程。
因此，要了解材料的特性，并便于设计新材料或改进原有材料，需要以尽可能高的分辨能力描述材料的成分和显微组织特性。
这种描述要求运用显微镜、衍射及摄谱技术等先进而精密的分析方法。
正是在这一方面，电子显微镜由于具备进行物理分析及化学分析所需要的各种功能而被认为是一种极好的仪器。
其中位错是晶体材料最常见的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。
从几何角度看，位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，其存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。
刃位错和螺位错是主要的两种位错类型。
然而实际晶体中存在的位错往往是混合型位错，即兼具刃型和螺型位错的特征。
利用透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）可直接观察到材料微结构中的位错。
TEM观察的第一步是将金属样品加工成电子束可以穿过的薄膜。
在没有位错存在的区域，电子通过等间距规则排列的各晶面时将可能发生衍射，其衍射角、晶面间距及电子波长之间满足布拉格定律（Bragg's law）。
而在位错存在的区域附近，晶格发生了畸变，因此衍射强度亦将随之变化，于是位错附近区域所成的像便会与周围区域形成衬度反差，这就是用TEM观察位错的基本原理，因上述原因造成的衬度差称为衍射衬度。
这种衬度对晶体结构和取向十分敏感，当试样中某处含有晶体缺陷时，意味着该处相对于周围完整晶体发生了微小的取向变化，导致了缺陷处和周围完整晶体具有不同的衍射条件，将缺陷显示出来。
可见，这种衬度对缺陷也是敏感的。
基于这一点，衍衬技术被广泛应用于研究晶体缺陷。
在图1中，中间稍亮区域（晶粒）里的暗线就是所观察到位错的像。
由于多晶材料中不同晶粒的晶体学取向不同，因此晶粒之间亦存在衬度差别，这就是图7和图8中中间区域较周围区域更亮的原因。
值得注意的是，图中位错像所具有的“蜿蜒”的形态，这是位错线在厚度方向穿过试样（薄膜）的位错在TEM下的典型形态；还需注意的是图中位错像的终结处实际上是因为位错线到达了试样表面，而非终结在了试样内部。
所有位错都只能以位错环的形式终结于晶粒的内部。
图1 (111)硅片表面的位错用TEM观察位错时，放大倍数一般选在5万到30万倍之间，这远未达到TEM放大倍数的极限。
部分TEM还配有对试样进行在观察中原位加热/变形的装置，可以直接对位错的运动进行实时观察。
2、研究进展2.1 透射电镜(TEM)位错像的计算机模拟技术及多束暗场模拟透射电镜衍射成像理论能够分析弹性各向同性结构金属的位错特性,而对于诸如金属间化合物等弹性各向异性的材料,由于位错应变场形式复杂,难以单凭衍衬象确定位错性质,必需配合以计算机图象模拟来分析确定。
Head等[1]开发的TEM位错图象计算机模拟技术是基于双光束条件下的明场象,但由于实际观察复杂位错时,采用的弱束暗场属多束条件,故其应用受到限制。
Schaublin等在Head 工作的基础上开发了TEM位错象的多束暗场计算机模拟程序,弥补了原先位错分析的局限性,开拓了复杂位错的分析。
计算机位错衬度模拟技术的发展,不仅能够辅助透射电镜实验得到准确的结果,而且能够通过计算衍衬方程,得出复杂位错衬度变化规律,指导TEM实验。
有序金属间化合物力学性能的研究必须与其超点阵位错的性质,包括位错结构和分解方式等联系起来。
实际TEM分析中最大的困难是,对于分解距离很窄的两根超偏位错难以运用通常的象消失判据,往往会造成错误的判断.有关L12基Al3Ti合金变形位错分解性质的争论便是一个典型的例子。
Wu等[2]认为L12基Al3Ti合金中a<011>超点阵位错低于600℃时,在(111)面分解成两个13<112>超偏位错中间形成超点阵内禀层错(SISF);而Zhang等[3]则认为是分解成两个12<011>超偏位错中间形成反相畴界(APB)。
产生这种争议的主要原因是由于在部分操作矢量g下观察时,位错呈一强一弱衬度,这种衬度特征可能是因为以SISF分解的两超偏位错具有不同的g·b值所致,但也可能由于以APB分解的两同类超偏位错相距太近,位错应变场交互作用所致。
虽然我们曾采用Head的计算机图象模拟程序就TEM明场象进行过衬度分析,然而它有明显的局限性。
因此,本文运用多束暗场计算机图象模拟技术,结合透射电镜对Al67Mn8Ti25合金500℃变形位错的实际观察结果,分析其位错性质。
2.2 陶瓷位错形貌的TEM观测氧化铝(Al2O3)陶瓷是目前研究最为广泛的陶瓷材料之一。
与其它材料相比,它具有许多独特的优良性能,如高熔点(2 015℃),较高的室温和高温强度,高的化学稳定性,电绝缘性好,硬度高,耐磨性好,且成本低廉。
近年来,关于氧化铝的塑性变形特性已进行了广泛研究[4]。
对于氧化铝的塑性变形特征研究特别有意义,因为塑性变形是陶瓷作为高温结构材料的主要特征,对于其塑性变形深入研究对控制高温构件使用过程中的变形及加工成型有重要指导价值。
同时氧化铝又是一种广泛使用的材料而且这种非立方晶系、强烈各向异性的晶体可能在性状上代表一种极端情况。
这种形变特征直接和晶体结构有关。
900℃以上在(0001)1/3<1120>系统上的基面滑移而塑性地变形,引起各向异性形变。
当温度高于1 200℃,滑移可在棱柱面{1210}沿<1010>或<1011>方向及角锥面<0111>{1102}和<0111>{1011}发生;这些非基面系统上的滑移也能在较低温度、很高应力下发生。
通常在高温情况下,基面滑移(0001)1/3<1120>最容易发生,而棱锥面滑移最难发生。
由于陶瓷材料中位错的产生需要的应力较大,因此在如高温、高压的极端条件下位错的引入较容易实现。
目前,对于单晶氧化铝高温塑性变形及位错结构的研究较为广泛,而多晶氧化铝的研究集中在温度范围在低于1500℃条件下塑性变形的动力学过程的研究,对于更高温条件下的研究特别是位错结构特征报道的较少。
通常情况下,位错形态决定滑移体系的判定,直接影响塑性变形过程。
因此,对于不同条件下(温度、压力)产生的位错形态研究是很有必要的。
作者研究了短时间高温(1 800℃)、压力(100 MPa)条件下氧化铝陶瓷的塑性变形过程中的微观结构,对材料中所出现的典型的位错形貌进行了观察分析。
图2 烧结体中无缺陷及位错缠结缺陷结构TEM图图3 位错阵列及不同操作反射条件下TEM图从图2(a)可以看出,陶瓷烧结体中部分晶粒间结合紧密分布均匀,无位错产生。
同时,部分晶粒产生了大量位错,包括:位错网络、位错线列、位错缠结(图2(b))。
当位错的运动受到晶界的阻碍时,往往形成位错塞积列。
图3为一组相互平行的位错列明场像,图3(a)为位错线阵列的明场像。
倾转试样使位错的有效衬度消失,可得到2个操作反射,g1=110(图3(b))和g2=210 (图3(c))。
根据位错消像规则,g·b=0,求得该位错的柏氏矢量1/3<1100> ,<0110>。
滑移体系为棱柱滑移,{1120}<1100>。
其中g代表操作反射矢量,b为位错的柏氏矢量。
图4 位错网络及相应的选区及电子衍射图谱参考图4(a)为Al2O3晶体中的位错网络,图4(b)为相应的选区电子衍射图谱。
其中,晶带轴方向为[0001]方向。
它可以看成由3组全位错交互作用产生而形成的特征亚晶界。
通常,在高温冷却阶段,缺陷能往往通过位错的重排而达到降低的目的。
这样,许多位错反应就可能发生,而使重排的位错通过反应达到平衡状态。
当位错相互运动至相交时,位错反应发生,位错组态就会发生改变。
具有不同柏氏矢量同时又在同一晶面上的位错,可以通过反应形成位错网络。
由于图4(a)中的位错网络晶带轴方向为[0001]方向,因此为(0001)晶面位错。
其彼此相交为120°,因此应为(0001)1/3<1120>基面滑移系统。
在Al2O3中,主滑移系发生在氧的密排面上的1/3<1120>{0001},该全位错彼此间可通过反应形成六方位错网络[9]:1/3[2110]+1/3[1120]→1/3[1210]上述位错可能是主滑移面上由全位错彼此间相互作用形成的位错网络。
氧化铝和其他陶瓷一样在室温下很难通过塑性变形产生位错,但在高温条件下很容易引入位错。
该实验的位错主要是短时间的高温、高压作用结果。
在短时间的高温、压力条件下,晶体通过位错滑移发生高温塑性变形。
2.3 金属材料中位错的TEM观测近年来,Caballero和Bhadeshia等发现,将高碳、高硅钢在T=0.25Tm(Tm为熔点)的低温条件下进行长达数天的等温热处理后,可获得极为细小的纳米级贝氏体组织,其由厚度仅20~40 nm的极薄贝氏体钢中铁素体板条及其板条间富碳的残余奥氏体薄膜组成。
这种纳米贝氏体钢的极限拉伸强度可达2.5 GPa,屈服强度达1.7 GPa,硬度为600~700HV,断裂韧性为30~40 MPa·m1/2,并具有良好的综合力学性能,且其制备工艺简单、不需要快速冷却或机械加工,是发展低合金超高强度钢和纳米钢铁材料的途径之一。
Garcia-Mateo等对纳米贝氏体钢的强度进行了系统研究,发现纳米贝氏体钢的强度主要取决于位错强化和细晶强化.其中,位错强化是纳米贝氏体钢具有高强度的主要原因之一.另外,可以通过X射线衍射仪(XRD)测定纳米贝氏体钢的非均匀应变,并计算出其位错密度,但其测量范围较小。
内耗是一种对材料组织结构较为敏感的参数,是分析位错和溶质原子交互作用的唯一有效方法。
通过高分辨透射电子显微镜(TEM)观察贝氏体钢中的位错,并采用内耗方法测定其位错密度。
图5所示为贝氏体钢中铁素体形貌的TEM及其傅里叶变化像.可以看出,纳米贝氏体钢铁素体中存在大量的位错.根据其傅里叶变化像,可求出图5中所示微小区域的位错密度为ρ=LV=n ll A=nA（1）式中:A为面积;n为A 中的位错个数.由式(1)可得图5中微小区域的ρ约为1.78×1016m-2。
图 5 纳米贝氏体的铁素体形貌TEM及傅里叶变化像可以得知纳米贝氏体在573 K处出现的内耗峰为位错与点缺陷相互作用所引起的Snoek-K ster峰；TEM可以表征纳米贝氏体钢中铁素体的位错密度,通过内耗方法所测其组织中的平均位错密度约为6.4×1015m-2。