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    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

    材料科學基礎》中晶體缺陷內容比較抽象復雜,比較難理解。我們通過制作動圖,讓大家理解起來更容易、掌握起來更透徹,并將抽象概念與實際晶體相聯系。

    晶體缺陷就是實際晶體中偏離理想結構的不完整區域。

    根據晶體中結構不完整區域的形狀及大小, 晶體缺陷常分為如下三類:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    01

    點缺陷

    ①脫位原子一般進入其他空位或者逐漸遷移至晶界或表面,這樣的空位通常稱為肖脫基空位或肖脫基缺陷。

    ②晶體中的原子有可能擠入結點的間隙,則形成另一種類型的點

    缺陷---間隙原子,同時原來的結點位置也空缺了,產生另一個空位,通常把這一對點缺陷(空位和間隙原子)稱為弗蘭克爾缺陷。

    ③置換原子缺陷等類型

    點缺陷類型動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    離子晶體的點缺陷

    ④離子晶體中點缺陷要求保持局部電中性,常見的兩種點缺陷:

    肖脫基缺陷:等量的正離子空位和負離子空位。

    弗蘭克爾缺陷:等量的間隙原子、空位。

    離子晶體中的點缺陷動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ⑤點缺陷源于原子的熱振動,故其平衡濃度隨著溫度升高指數增加。

    點缺陷數量明顯超過平衡值時叫過飽和點缺陷,產生原因為淬火、輻照、冷塑性變形。

    溫度導致點缺陷變化動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    位錯攀移引起點缺陷的變化動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    02

    刃位錯的形成

    ①刃型位錯一晶體中半原子面邊緣周圍的原子位置錯排區。

    刃位錯的形成動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ②螺型位錯——晶體中螺旋原子面軸線周圍的原子位置錯排區。

    螺位錯的形成動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ③混合位錯——原子位置錯拝區中既有半原子面也有螺旋原子面的位錯。

    混合位錯動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ④位錯的滑移

    刃位錯的運動動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    螺位錯的運動動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ⑤位錯的攀移

    攀移運動動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    攀移的原子模型:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    ⑥伯氏矢量的確定

    先在有位錯的晶體中用一閉合回路包圍位錯線,回路應遠離位錯中心晶格嚴重畸變區。再在理想晶體中作一相同回路,但該回路的終點與起點并不重合。從終點向起點作一矢量使兩點相連,該矢量定義為該位錯的柏氏矢量。

    伯氏矢量的確定動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    03

    面缺陷

    有晶界、孿晶界、相界、表面等分類。

    孿晶界動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     

    扭轉晶界的形成動圖:

    動圖演示:金屬材料的晶體缺陷

     


    金屬材料的晶體結構指的是金屬材料內部的原子排列的規律。它決定著金屬材料的顯微組織和材料的宏觀性能。下面的文案大家可以結合上面的動圖進一步了解一下金屬材料晶體結構的一些基本知識。

     

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