晶体的界面结构专业知识讲座.ppt

本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 2.3 大角晶界 特点： ? 相邻两晶粒绕某一旋转 轴转到一定位置时，两 晶粒中一些原子的位置 时对称的； ? 晶界上的某些原子为两 晶粒所共有，结构与孪 晶相似； ? 重合晶界的厚度几乎等 于 0 ，晶界能最低 观察： ? 最初在金属二次再结晶 织构中的发现； ? 在金刚石、闪锌矿晶界 中也发现； ? 场离子显微镜直接证明 重合点阵晶界的存在。 重合位置点阵晶界的存在表明： 大角晶界结构是由原子排列紊乱部分组成，相邻晶粒旋转到 一定角度时出现的点阵重合数不同。 重合点阵晶界（ CSL 模型） 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 ? 面心立方点阵绕 [001] 轴 旋 转 36.9o 时的重合点 阵扭转晶界模型。 ? 黑点属于两晶体 的重合点阵，这 些原子构成的晶 界就是重合点阵。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 体心立方晶体中重合位置点阵 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 2.1 晶界与相界的概念 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 Mg-3Al-0.8Zn 合金中的晶界 Pb-Sn 合金中的相界 晶界和相界 2.1 晶界与相界的概念 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 4 1 ）孪晶界 两晶粒沿公共晶面形成镜面对 称关系 2 ）相界 相邻两相之间的界面 孪晶界与相界 3 ）分类 孪晶界 ( 相界 ) 点阵完全重合 — — 共格 孪晶界 ( 相界 ) 点阵基本重合 — — 部分共格 + 位错 —— 半共格 孪晶界 ( 相界 ) 点阵完全不重 合 —— 非共格 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 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”， 此公共晶面就称孪晶面 孪晶界 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 晶界的形成及作用 ? 固态相变中，晶核先在晶界处形成，长大。当晶体 生长，相界面与另一晶体的相界面相遇，又形成新的 稳定晶界。 ? 晶界对位错，磁畴壁，铁电畴壁等有钉扎作用。 ? 由于晶界处能量及应力高，裂纹常从晶界处开始，然 后扩大，最后产生断裂。 ? 杂质容易在晶界处扩散。 晶界、亚晶界： 多晶体材料内部成分、结构相同而取向不 同的晶粒（或亚晶）之间的界面。 在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处 原子排列处于过渡状态。 晶粒 与晶粒之间的接触界面叫做晶界。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 晶界分类 (1) 按 两个晶粒之间夹角 的大小来分： 小角度晶界 θ ＝ 0 ° →3 ～ 10 ° 中角度晶界 θ ＝ 3 ° →10 ～ 15 ° 大角度晶界 θ ＞ 15 ° (2) 根据晶界两边 原子排列的连贯性 来分： 共格晶界 : 2 种相的原子在界面处完全匹配，形成完 整格界面。 半共格晶界： 晶面间距相差较大，在界面上将产生 一些位错，以降低界面的弹性应变能，这时界面上两 相原子部分地保持匹配 。 非共格晶界 : 界面上两相原子无任何匹配关系 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。 按结构特点，相界面可分为 ： ? 共格相界 ? 半共格相界 ? 非共格相界 1 ．共格相界 所谓 共格 是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，即两相的晶格是 彼此衔接的，界面上的原子为两者共有。但是理想的完全共格界面，只有在孪晶