金屬晶體的物質缺陷
在實際晶體中,原子排列不可能那樣規則和完整,往往存在著偏離理想結構的區域。通常把晶體中原子偏離其平衡位置而出現不完整性的區域稱為晶體缺陷。按晶體缺陷的幾何特征可將它們分為三大類:
(1)點缺陷:特點是在空間三維方向的尺寸很小,相當于原子數量級。如空位、間隙原子等。 ’
(2)線缺陷:特點是在兩個方向上尺寸很小,而一個方向上尺寸很大。如各種類型的位錯。
(3)面缺陷:特點是一個方向上的尺寸很小,另兩個方向上的尺寸很大。如晶界、相界、堆垛層錯等。
應該指出,雖然晶體中存在各種類型的缺陷,但晶體中偏離平衡位置的原子數目很少,即使在最嚴重的情況下,也不超過總原子數的千分之一。因此其結構整體上還是較完整的,而晶體缺陷也可以用較確切的幾何圖像來描述。
晶體中的缺陷隨著各種條件的改變(如溫度、壓力等)而不斷變動,它們可以產生、發展、運動和消失,并且能夠發生相互作用。
晶體缺陷不但對金屬材料的性能,其中特別是那些對結構敏感的性能,如強度、塑性、電阻等產生重大的影響,而且還在擴散、相變、塑性變形和再結晶等過程中起重要作用。因此,研究晶體缺陷具有重要的實際意義。
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