晶体结构缺陷(2015)
第一章 晶体结构及晶体中的缺陷2
2015/11/18
10
点缺陷的运动及平衡浓度
点缺陷的运动 点缺陷并非固定不动，而是处在不断改变位置的运动过程 中。 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。这一过程可以看作是空 位向邻近结点的迁移。 在运动过程中，当间隙原子与一个空位相遇时，它将落入 这个空位，而使两者都消失，这一过程称为复合，或湮没。
2015/11/18 18
理想晶体的滑移模型和刃型位错的滑移过程
2015/11/18 19
晶体缺陷之位错
1939年柏格斯提出用柏氏矢量来表征位错的特性，同 时引入螺型位错。 1947年柯垂耳利用溶质原子与位错的交互作用解释了 低碳钢的屈服现象。 1950年弗兰克与瑞德同时提出了位错增殖机制F—R 位错源。 50年代后，透射电镜直接观测到了晶体中位错的存在、 运动、增殖。
2015/11/18 11
空位的迁移
空位在晶体中 并非静止不动， 它可借助热激 活而作无规则 的运动。 空位的迁移， 实质上是其周 围原子的逆向 运动。 空位的迁移
2015/11/18 12
点缺陷的运动及平衡浓度
点缺陷的平衡浓度 晶体中点缺陷的存在，一方面造成点阵畸变，使晶体的内 能升高，增大了晶体的热力学不稳定性；另一方面，由于增 大了原子排列的混乱程度，并改变了其周围原子的振动频率， 又使晶体的熵值增大。熵值越大，晶体便越稳定。 由于存在着这两个互为矛盾的因素，晶体中的点缺陷在一 定温度下有一定的平衡数目，这时点缺陷的浓度就称为它们 在该温度下的热力学平衡浓度。 在一定温度下有一定的热力学平衡浓度，这是点缺陷区别 于其它类型晶体缺陷的重要特点。
材料科学中的晶体结构与缺陷
材料科学中的晶体结构与缺陷材料科学是一门研究物质性质与结构之间关系的学科。
在材料科学中，晶体结构与缺陷是一个重要的研究领域。
晶体结构是指物质中原子或离子的排列方式，而缺陷则是指晶体中存在的不完美或缺失的部分。
晶体结构与缺陷的研究对于了解材料的性质、改善材料的性能以及开发新的材料具有重要意义。
晶体结构是材料科学中的基础概念之一。
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的有序固体。
晶体结构的研究可以通过X射线衍射、电子显微镜等技术手段来进行。
通过这些手段，科学家可以确定晶体中原子或离子的位置、间距以及晶体的晶格常数等参数。
晶体结构的研究不仅可以帮助我们了解材料的基本性质，还可以为设计新的材料提供理论依据。
晶体中存在着各种各样的缺陷。
缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指晶体中原子或离子的位置发生偏移或缺失，如空位、间隙原子等。
线缺陷是指晶体中存在的一维缺陷，如位错、螺旋位错等。
面缺陷是指晶体中存在的二维缺陷，如晶界、孪晶等。
缺陷的存在对材料的性能有着重要的影响。
例如，点缺陷可以影响材料的导电性、热传导性等；线缺陷可以影响材料的机械性能；面缺陷可以影响材料的塑性变形行为。
因此，研究晶体中的缺陷对于改善材料的性能具有重要意义。
在材料科学中，晶体结构与缺陷的研究不仅限于理论模拟和实验观察，还包括对材料的制备和处理技术的研究。
通过合适的制备和处理技术，可以控制晶体的结构和缺陷，从而改善材料的性能。
例如，通过控制晶体生长条件，可以获得高质量的单晶材料；通过合适的热处理工艺，可以改善材料的机械性能；通过控制材料的成分和微观结构，可以实现材料的特定功能。
因此，晶体结构与缺陷的研究不仅对于基础科学有着重要意义，还对于应用材料科学具有重要的指导作用。
总之，晶体结构与缺陷是材料科学中的重要研究领域。
晶体结构的研究可以帮助我们了解材料的基本性质，缺陷的研究可以改善材料的性能。
通过合适的制备和处理技术，可以控制晶体的结构和缺陷，从而实现材料的特定功能。
中科大《结晶化学导论》第8章——唐凯斌2015
具有该结构的化合物：AlPt, AuBe, CoGe, CoSi, FeGe, GaPd, GeMn, GeRh, HfSb, HfSn, RhS, SbZr, SiTc
2、FeS2（黄铁矿）结构
S2-占据Cl-位置, 空间群Pa3。
具有该结构的化合物： MgO2，CdO2，ZnO2等
3、CaC2结构
纤锌矿ZnS：S离子为A3最密堆积，Zn离子填在一半 的四面体空隙。堆积方式为：沿[001]方向：Aa Bb Aa
Bb Aa Bb…..
－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。 －闪锌矿或纤锌矿无序或有序超结构的化合
物。
－闪锌矿或纤锌矿无序或有序缺陷超结构的 化合物。
－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。
1、过渡金属硫化物、硒化物、碲化物，如TiS，FeS， VSe，NiSe，CrTe，MnTe等。
2、合金体系，如CuSn，MnBi，NiSb，PdSn等。
3、六方NiAs结构的正交变体结构，如CrP，FeP， MnP，MnAs，VAs，CoAs等。
4、NiAs型有序超结构化合物 1) 阳离子交替占据在阴离子层间，对称性由 P63/mmc降低为P3m1, 如LiCrS2 等。 2) 阳离子空位有序, 如Cr2S3，Cr5S6等。
LiInO2结构, 空间群I41/amd, aac, c 2ac
LiNiO2结构, 空间群R3m, a ac/21/2, c 2•31/2ac
－ NaCl型结构衍生相 1、FeSi结构(空间群P213)
(0,0,0), (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/23;x,1/2-x,-x), (1/2-x,-x,1/2+x), (-x,1/2+x,1/2-x)
晶体缺陷
注意
形成填隙原子时，原子挤入间隙位置所需要的能量 比产生肖特基空位所需能量大，因此当温度不太高时， 肖特基缺陷的数目要比弗仑克尔缺陷的数目大得多。
Schottky 缺陷（空位缺陷）
有序合金中的错位
置 换 式
填 隙 式
化学缺陷
正离子
负离子
离子晶体中的点缺陷
1-大的置换原子 2-肖脱基空位 3-异类间隙原子
小角倾侧晶界（由一列刃型位错构成）
孪晶界( twin boundaries ) 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 。 • 共格孪晶界 • 半共格孪晶界
共格孪晶界就是在孪晶面上的原子同时位于两个晶体点阵的 结点上，为两个晶体所共有，属于自然地完全匹配是无畸变 的完全共格晶面，它的界面能很低，约为普通晶界界面能的 1／10，很稳定，在显微镜下呈直线，这种孪晶界较为常见
晶体的一般特点是什么？点阵和晶体结构有何关系？ 螺位错区别于刃位错的主要特征是什么？ 在位错滑移时, 刃位错上原子受的力和螺位错上原子 受的力各有什么特点? 金属淬火后为什么变硬?
2.2.3 面缺陷
面缺陷是发生在晶格二维平面上的缺陷，其特征 是在一个方向上的尺寸很小，而另两个方向上的 尺寸很大，也可称二维缺陷。 1. 面缺陷的分类 晶界 亚晶界 面缺陷 孪晶界 相界 堆垛层错
多 晶 体 结 构 示 意 图
钢中的晶粒（其中黑线为晶界）
图2-50 纯铁的微观结构照片
亚晶界（sub-boundaries）
晶粒内部也不是理想晶体，而 是由位向差很小的称为嵌镶块 的小块所组成，称为亚晶粒。 亚晶粒的交界称为亚晶界。 晶粒之间位向差较大，亚晶粒 之间位向差较小。大于10°～ 15°的晶界称为大角度晶界。 各晶粒之间的界面属于大角度 晶界。亚晶界是小角度晶界， 位向差小于1Leabharlann °，其结构可以 看成是位错的规则排列。
晶体结构缺陷
(a)空位
(弗仑克尔缺陷 和肖特基缺陷)
(b)杂质质点 (置换)
(c)间隙质点
图2-1
晶体中的点缺陷
2.线缺陷（一维缺陷）
指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、 规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方 向较长，另外二维方向上很短。如各种位错 （dislocation），如图2-2所示。
线缺陷的产生及运动与材料的韧性、脆性密 切相关。
KCl . K
以负离子为基准，则缺陷反应方程式为
CaCl2 Ca VK '2ClCl
KCl . K
基本规律： 低价正离子占据高价正离子位置时， 该位置带有负电荷，为了保持电中性， 会产生负离子空位或间隙正离子。 高价正离子占据低价正离子位置时， 该位置带有正电荷，为了保持电中性， 会产生正离子空位或间隙负离子。
四、点缺陷的产生及其运动
1.点缺陷的产生
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。
2.点缺陷的运动（迁移、复合－浓度降低；聚集－浓度升
高－塌陷）
五、点缺陷与材料行为
（1）结构变化：晶格畸变（如空位引起晶格 收缩，间隙原子引起晶格膨胀，置换原子可引起 收缩或膨胀。）
(a)
(b)
图2-2 (a)刃位错 (b)螺位错
3.面缺陷
面缺陷又称为二维缺陷，是指在二维方向上 偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的 缺陷，即缺陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维 方向上很小。如晶界、表面、堆积层错、镶嵌结 构等。 面缺陷的取向及分布与材料的断裂韧性有关。
图2-3
面缺陷－晶界
若Ca2+离子位于Na+离子位置上，其缺陷符号 为CaNa · ，此符号含义为Ca2+离子占据Na+离子位 置，带有一个单位正电荷。 2)CaZr 表示Ca2+离子占据Zr4+离子位置，此缺陷 带有二个单位负电荷。 其余的缺陷VM、VX、Mi、Xi等都可以加上对应 于原阵点位置的有效电荷来表示相应的带电缺 陷。
2015年中科院上海光学精密机械研究所考研院校介绍、专业目录、招生人数、参考书目、历年真题、复试安排
2015年中科院上海光学精密机械研究所考研院校介绍、专业目录、招生人数、参考书目、历年真题、复试安排一、中科院上海光学精密机械研究所院校介绍中国科学院上海光学精密机械研究所（简称：上海光机所）成立于1964年，是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。
经过四十多年的发展，上海光机所已成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。
研究所重点学科领域为：强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。
上海光机所现有职工800余人，专业技术人员500余人，正副高级科研人员190余人，并先后有8位专家当选为两院院士，博士生导师58人，在读研究生近500人。
上海光机所下设八个实验室，分别是强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。
1、我所2014年计划招生：学术型硕（上海科技大学代招）士63名，专业学位硕士16名，推免生招生比例约占全部名额的30%-40%。
此外，还替上海科技大学代招学术型硕士24人（研究方向中备注，可直接选报）。
2、080300光学工程为学术型硕士，085202光学工程为专业学位硕士。
3、对于品学兼优的应届大学毕业生，凡报考我所研究生因名额问题，未能录取者，我所尽力给予协助向其他相关专业校所进行调剂的推荐。
说明：“等离子体物理”、“热力学与统计物理”、“精密机械零件和机构”由中科大命题，高等数学（甲）和其余第四单元科目由中国科学院大学命题。
考试大纲（及中国科学院大学命题的往年试卷电子版）请见中国科学院大学招生信息网。
我所不提供各科往年试卷。
二、中科院上海光学精密机械研究所研究生招生专业目录学科、专业名称（代码）研究方向预计招生人数考试科目备注070201理论物理11401现代光学理论①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③601高等数学(甲)④811量子力学或817光学02激光与物质相互作用理论同上03强场物理理论同上04冷原子物理与量子凝聚态理论同上070203原子与分子物理01激光与原子、分子及团簇的相互作用①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③601高等数学(甲)④811量子力学或907热力学与统计物理02原子结构与原子光谱学同上03冷原子物理及其应用同上070204等离子体物理01激光等离子体物理①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③601高等数学(甲)④905等离子体物理或907热力学与统计物理02极高能量密度物理及其应用研究同上070205凝聚态物理01晶体的结构、缺陷及光学物理性质的研究①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③601高等数学(甲)④809固体物理02非晶态的结构、相变以及物理光学性质同上070207光学01强光光学与强场物理（部分名额为上海科技大学代招）①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③601高等数学(甲)④817光学02信息光学同上03量子光学同上04非线性光学同上05激光光谱学同上06生物光子学同上07激光物理和技术同上08超短超强激光科学与技术同上09光学材料中的光学光谱性质同上0712Z1科学史01古代玉器发展史①101思想政治理论②201英语一或203日语③701科学技术史④806普通物理(乙)或823普通化学(乙)或901科技考古或902考古学通论02古代中外文化与技术交流史同上03古代硅酸盐质文物科技考古同上04现代分析技术在考古中的应用同上080300光学工程01光电子学（半导体激光与光纤）①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③301数学一④806普通物理(乙)或817光学或856电子线路或906精密机械零件和机构02光通迅技术同上03高功率激光技术与工程光学同上04光信息处理同上05薄膜光学与技术同上06激光技术及应用同上07光学设计与光学工艺同上08激光加工技术同上09光盘存储技术同上10激光电子学同上11光学精密机械与结构同上12原子时频技术及其应用同上13空间激光和光学技术同上14精密光电测控同上15光学工程与技术（为上海科技大学代招）同上080501材料物理与化学01激光与材料相互作用①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③302数学二④806普通物理(乙)或823普通化学(乙)或825物理化学(乙)02微纳光子学材料与技术同上03激光材料性能表征技术同上080502材料学01激光玻璃及激光玻璃光纤①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③302数学二④806普通物理(乙)或823普通化学(乙)或825物理化学(乙)02激光与光学薄膜同上03光电功能晶体与陶瓷同上04红外光功能材料同上05新材料技术和工程（为上海科技大学代招）同上085202光学工程01光电子学（半导体激光与光纤）①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③301数学一④806普通物理(乙)或817光学或856电子线路或906精密机械零件和机构02光通讯技术同上03高功率激光技术与工程光学同上04光信息处理同上05薄膜光学与技术同上06激光技术及应用同上07光学设计与光学工艺同上08激光加工技术同上09光盘存储技术同上10激光电子学同上11光学精密机械与结构同上12原子时频技术及其应用同上13空间激光和光学技术同上14精密光电测控同上085204材料工程01光电功能材料研究①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③302数学二④806普通物理(乙)或823普通化学(乙)或825物理化学(乙)02激光玻璃与特种光纤的基础研究同上03激光和光学晶体生长技术及其理化特性的研究同上04薄膜材料同上三、中科院研究生考研复试安排1.复试一般由报考的研究所或院系组织，在报考的研究所或院系所在地进行。
晶体缺陷简述
概要
一．引 言 二．晶体结构缺陷的类型 三．单晶硅中的缺陷 四．总 结
一、引言
固体在热力学上最稳定的状态是处于 0K 温度时的完整晶体状态，此时，其内部 能量最低。晶体中的原子按理想的晶格点阵排列。实际的真实晶体中，在高于 0K 的任 何温度下，都或多或少的存在着对理想晶体结构的偏离，即存在着结构缺陷。结构缺陷 的存在及其运动规律，对固体的一系列性质和性能有着密切的关系，因此掌握晶体缺陷 的知识是掌握材料科学的基础。
现已辨明，本征缺陷是空位和硅自填隙原子，但它们的浓度不同，而杂质尚不很清 楚，可能跟碳或氧有关。区熔单晶生长速度大于某一临界值时就观察不到这种缺陷。中心沉淀 物有时会导致位错和位错环的产生。在热氧化工艺中，氧化将优先发生在微缺陷处，并将导致 热氧化层错的产生，重金属杂质也容易在微缺陷处沉淀，所有这些都将给LSI器件带来不良影 响。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
器件在热加工过程中原生位错 将诱发新位错，从而更严重地影响器 件性能。但在一定条件下，位错也有 一定的积极作用，比如它有助于合金 与硅片的沾润，在一定程度上能吸除 微缺陷和杂质。微缺陷微缺陷是一种 硅晶体中偏聚出来的本征点缺陷与杂 质聚集在一起的缺陷。
2、二维的面缺陷
面缺陷晶界在单晶生长时这种缺陷一般是可以避免的，但有时会在外延片中出现。 它是硅中最严重的结构缺陷，杂质极易在晶界处聚集足够高浓度，导致材料局部毁坏。即 使结晶时杂质不在此聚集，杂质在晶界上扩散也远远快于在体材料中。因此，存在晶界的 情况下，很难得到均匀的掺杂浓度分布。
（4）--2015分析化学实验考试试题及答案
课程答案网课刷课f ly i n gj g h分析化学实验考试试题（D ）一、选择题(共25分，1分/题)1. 原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的？-------------------------------------------------- ( B )(A) 电热能使气态原子内层电子激发(B) 电热能使气态原子外层电子激发(C) 辐射能使气态原子内层电子激发(D) 辐射能使气态原子外层电子激发2. 用实验方法测定某金属配合物的摩尔吸收系数 ，测定值的大小决定于-------------- ( C )(A) 入射光强度 (B) 比色皿厚度 (C) 配合物的稳定性 (D) 配合物的浓度3. 吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是---------------------------------------------------- ( C )(A) 0.1～0.5 (B) 0.1～1.2 (C) 0.2～0.8 (D) 0.2～1.54. 除去烧杯煮水后产生的水垢应选用-------------------------------------------------------------( D )(A) NaOH (B) NH 3水 (C) H 2SO 4 (D) HCl5. 可用下列何种方法减免分析测试中的系统误差---------------------------------------------( A ) (A) 进行仪器校正 (B) 增加测定次数(C) 认真细心操作 (D) 测定时保持环境的温度一致6. 气相色谱分析中，使被测物质保留时间缩短的措施是-----------------------------------------( D )(A) 增加固定液的用量 (B) 增大载气的相对分子质量(C) 增加理论塔板数 (D) 升高柱温7. 以下计算式答案 x 应为---------------------------------------------------------------------------( C ) 11.05+1.3153+1.225+25.0678 = x(A) 38.6581 (B) 38.64 (C) 38.66 (D) 38.678. 在作容量瓶与移液管体积的相对校正时-----------------------------------------------------( B )(A) 移液管应是干燥的，但容量瓶不必干燥 (B) 移液管不必干燥，但容量瓶应干燥 (C) 移液管与容量瓶均必须是干燥的 (D) 移液管与容量瓶都不必事先干燥9. 下列气相色谱操作条件，正确的是 ---------------------------------------------------------------- ( C )(A) 载体的粒度越细越好(B) 气化温度越高越好(C) 使最难分离的物质对能很好分离的前提下，尽可能采用较高的柱温课程答案网课刷课f ly i n gj g h(D) 载气的导热系数尽可能与被测组分的热导系数接近10. 氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于------------------------------------ ( B )(A) 氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子(B) 氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构(C) 氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构(D) 氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构11. 在原子吸收分光光度计中，目前常用的光源是----------------------------------------------- ( C )(A) 火焰 (B) 氙灯 (C) 空心阴极灯 (D) 交流电弧12. 将试样溶解并转入容量瓶中定容，正确的操作方法是-------------------------------------( D )(A) 将试样直接倒入容量瓶中溶解定容 (B) 将试样置于烧杯中，边溶解边转移至容量瓶(C) 将试样置于烧杯中，待大部分溶解后全部转移至容量瓶 (D) 将试样置于烧杯中，待完全溶解后再转移至容量瓶13. 原子化器的主要作用是---------------------------------------------------------------------------- ( A )(A) 将试样中待测元素转化为基态原子(B) 将试样中待测元素转化为激发态原子(C) 将试样中待测元素转化为中性分子(D) 将试样中待测元素转化为离子14. 以下说法正确的是---------------------------------------------------------------------------------- ( A )(A) 吸光度A 随浓度增大而增大 (B) 摩尔吸光系数ε随浓度增大而增大(C) 透光率T 随浓度增大而增大 (D) 透光率T 随比色皿加厚而增大15. 用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液浓度时会造成系统误差的是-------------------------( B ) (A) 用甲基橙作指示剂 (B) NaOH 溶液吸收了空气中的CO 2 (C) 每份邻苯二甲酸氢钾质量不同 (D) 每份加入的指示剂量不同16. 不宜放在电热恒温箱中干燥的物质是 ------------------------------------------------------------( B )(A) Na 2C 2O 4 (B) H 2C 2O 4⋅2H 2O (C) K 2Cr 2O 7 (D) Na 2CO 317. 采用差示吸光光度法测定高含量组分时，选用的参比溶液的浓度c s 与待测溶液浓度c x 的关系是------------------------------------------------------------------------------------------------------- ( D )(A) c s =0 (B) c s = c x (C) c s > c x (D) c s 稍低于c x18. 分段校正滴定管时，每次都要从0.00 mL 开始，原因是-----------------------------------------( A )课程答案网课刷课f ly i n gj g h(A) 滴定时从0.00 mL 开始 (B) 可减小称量误差(C) 避免体积读数的累积误差 (D) 操作方便19. 下列化合物的红外谱中C=O从低波数到高波数的顺序应为------------------------- ( B )CO HH 3CCO ClH 3CCOClH 2CCO NH 2H 3CCl (a) (b) (c) (d)(A) a b c d (B) d a b c (C) c b a d (D) a d b c20. 色谱定性分析法中，利用保留值定性的方法适用于------------------------------------（ D ）(A) t R 难以准确测量和试样组成较复杂(B) t R 难以准确测量但有标准物质(C) t R 能准确测量但没有标准物质(D) t R 能准确测量和有标准物质21. 色谱法分离测定永久性气体和气态烃其分离原理是---------------------------------------( A )(A) 吸附平衡 (B) 分配平衡 (C) 渗透平衡 (D) 离子交换平衡22. 下列操作中正确的是--------------------------------------------------------------------------------( B )(A) 用HCl 滴定NaOH ，以酚酞为指示剂，溶液呈粉红色为终点(B) 用NaOH 滴定HCl ，以酚酞为指示剂，溶液呈粉红色为终点(C) 用HCl 滴定NaOH ，以甲基红为指示剂，溶液呈红色为终点(D) 用NaOH 滴定HCl ，以甲基红为指示剂，溶液呈橙色为终点23. 某物质能吸收红外光波，产生红外吸收谱图，其分子结构必然是--------------------- (A )(A) 发生偶极矩的净变化 (B) 具有不饱和键 (C) 具有对称性 (D) 具有共轭体系24. 随机误差符合正态分布,其特点是--------------------------------------------------------------( D ) (A) 大小不同的误差随机出现 (B) 大误差出现的概率大(C) 正负误差出现的概率不同 (D) 大误差出现的概率小,小误差出现的概率大25. 欲配制0.1000 mol .L -1K 2Cr 2O 7溶液，适宜的容器为------------------------------------------( C )(A) 玻塞试剂瓶 (B) 胶塞试剂瓶 (C) 容量瓶 (D) 刻度烧杯二、填空题（共25分，0.5分/空）课程课f ly in gj gh1. 为下列操作选用一种合适的实验室中常用的仪器,写出名称和规格：2. 测器的是 热导池 和 电子捕获检测器 质量型检测器的是 火焰光度 和 氢焰离子化检测器 。
合金材料的晶体缺陷与强度
合金材料的晶体缺陷与强度合金作为一种重要的材料，具有较高的强度和优异的性能，广泛应用于各个领域。
然而，在合金的制备过程中，晶体缺陷是无法避免的。
晶体缺陷的存在对合金的性能会产生一定的影响，并直接关系到合金的强度。
本文将对合金材料的晶体缺陷与强度进行探讨。
一、晶体缺陷的种类及其影响晶体缺陷是指晶体结构中存在的与完美晶体结构不一致的部分。
合金材料中常见的晶体缺陷有点缺陷、面缺陷和体缺陷。
这些晶体缺陷会导致合金中的原子位置发生错位或者空隙，从而改变了合金的原子排列和结构。
1. 点缺陷点缺陷是指晶体中某个位置的原子缺失或者替代。
常见的点缺陷有原子间隙、空位和固溶体原子替代等。
点缺陷的存在会导致原子结构的不均匀，增加晶体网络的不规则性，从而降低了合金的强度。
2. 面缺陷面缺陷是指晶体中某个平面上的原子排列出现错误，例如层错和晶界。
面缺陷会对合金的强度和韧性产生显著影响。
层错会导致晶体中局部应力集中，容易引发晶体的滑移和断裂，从而降低了合金的强度。
晶界则会导致晶体结构的边界变得复杂，阻碍了晶体的位错运动，增加了合金的强度和硬度。
3. 体缺陷体缺陷是指晶体内部出现的空隙、间隙等缺陷。
这些缺陷会导致晶体结构的不完整，增加晶体中的缺陷密度，并对合金的机械性能产生明显的影响。
体缺陷的存在会导致合金的变形行为变得复杂，从而影响了合金的强度和可塑性。
二、晶体缺陷与强度的关系晶体缺陷的存在对合金的强度产生重要影响。
晶体缺陷会导致原子结构的不均匀，且增加合金中的位错密度，从而使合金的屈服强度、抗拉强度和硬度等机械性能发生变化。
1. 位错的产生与强度位错是晶体缺陷中最常见的一种形式。
在合金中，位错的产生与晶体的滑移运动密切相关。
当合金受到外力作用时，位错会迅速增多，通过滑移运动来平衡应力。
位错密度增加会导致合金的强度增加，抵抗外力的作用。
2. 晶界的作用晶界是晶体缺陷中较为明显的一种形式，也是合金中强度影响较大的因素之一。
晶界会阻碍原子的位错运动并改变其运动路径，增加了合金的塑性变形阻力，从而提高了合金的屈服强度和硬度。
2015硕士研究生复试专业课试题《金属材料及热处理》a卷
7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为________、________和塑料磨具用钢
等。
8、合金常见的相图有________、________、包晶相图和具有稳定化合物的二
元相图。
9、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_______、________
和麻口铸铁三类。
10、常用铜合金中，______是以锌为主加合金元素，_____是以镍为主加合金
桂林电子科技大学硕士研究生入学考试复试试卷
考试科目代码：
考试科目名称：金属材料及热处理（A 卷）
请注意：答案必须写在答题纸上（写在试卷上无效）。
一．填空题（每空 1 分，共 24 分）
1、金属的整个结晶过程包括________、________两个基本过程组成。
2 、 根 据 溶 质 原 子 在 溶 剂 晶 格 中 所 处 的 位 置 不 同 ， 固 溶 体 分 为 ________ 与
__________的状态存在。 8、合金常见的相图有________、________、包晶相图和具有稳定化合物的二
元相图。 9、根据铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、__________
和__________三大类。 10、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有铁素体和_______,属于金属化合
6、 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？
7、 试述耐磨钢的耐磨原理。
8、 什么是石墨化？影响石墨化的主要因素有哪些？
1、 Fe是具有______晶格的铁。 2 、 根 据 溶 质 原 子 在 溶 剂 晶 格 中 所 处 的 位 置 不 同 ， 固 溶 体 分 为 ________ 与 _______两种。 3、一般细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的_____、_____、_____和韧性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
5
©All Rights Reserved 邓雁希
★缺陷产生的原因
☻“Mistake” occuring in the atomic arrangement
• 实际晶体在其生长过程中,受到种种条件的影响 （包括晶体形成条件、施加的外部条件等） • 晶体形成后,由于原子的热振动
6
©All Rights Reserved 邓雁希
★缺陷的特征
• 缺陷的存在不应该改变晶体的基本结构。 实际晶体中与理想的点阵结构中发生偏差的区域，这 些区域的存在并不影响晶体结构的基本特性，仅是晶 体中少数原子的排列特征发生了改变。
• 缺陷的存在将给材料的性能带来巨大的影响。 晶体中的缺陷的数量相当大，但因原子的数量很多， 在晶体中占有的比例还是很少，材料总体具有晶体的 相关性能特点。
☻ The existence of additional atom species (whether or not such species are intentionally added)
• 物质中常常有杂质存在，绝对纯的物质是没有的。
• The addition of P to Si.
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
9
©All Rights Reserved 邓雁希
Example 1:
The mechanical properties of pure metals experience significant alterations when alloyed (i.e., when impurity atoms are added)
• Consequently, it is important to have a knowledge about
the types of imperfections that exist the roles they play in affecting the behavior of materials.
1.1.2 研究晶体缺陷的意义
• The properties of some materials are profoundly influenced by the presence of imperfections.
mechanical plastic properties
are usually controlled by imperfections.
• Pure iron (rela•tiv纯ely金s属oft的) 力学性能 a small amoun•t o合f c金ar化bon a plain carbon•st杂ee质l th原a子t exhibits considerably higher
strength
• Brass (70%copper-30% zinc) is much harder and
stronger than pure copper.
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
10
©All Rights Reserved 邓雁希
unless we could keep it at absouble zero (T=0K), defects
would appear.
4Байду номын сангаас
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
©All Rights Reserved 邓雁希
★缺陷的概念
实际晶体结构中和理想点阵 结构发生偏离的区域称为晶 体结构的缺陷。
1. Classify various types of crystalline imperfections and explain the role of defects on the mechanical and electrical properties of crystalline materials.
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
1 晶体结构缺陷
1.1 概述 1.2 点缺陷 1.3 固溶体 1.4 非化学计量化合物 1.5 线缺陷* 1.6 面缺陷
1
©All Rights Reserved 邓雁希
After studying this chapter you should be able to do the following:
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
2
©All Rights Reserved 邓雁希
1.1 概述
1.1.1 缺陷的含义 1.1.2 研究晶体缺陷的意义 1.1.3 晶体结构缺陷的类型
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
3
©All Rights Reserved 邓雁希
1.1.1 缺陷的含义
• 固体在热力学上最稳定的状态是 处于0K温度时的完整晶体状态， 此时，其内部能量最低。晶体中 的原子按理想的晶格点阵排列。
• 实际的真实晶体中，在高于0K的温度下，都或多或少地 存在着对理想晶体结构的偏离，即存在着结构缺陷。
Note that even if we were able to build a perfect crystal,
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
7
©All Rights Reserved 邓雁希
• 晶体缺陷在材料组织控制（如扩 散、相变）和性能控制（如材料 强化）中具有重要作用。
• 就好像维纳斯“无臂”之美更深
入人心，晶体缺陷赋予材料丰富
内容。
无机材料物理化学 ·2015年秋季学期
8
©All Rights Reserved 邓雁希
2. Explain, in general terms, why alloys are preferred materials over pure metals for structural applications.
3. Describe various forms of solid solutions and explain the differences among solid solution, mixture and chemical compound.