发布时间 : 星期五 文章材料科学基础笔记1 - 图文更新完毕开始阅读
如间隙相，过渡族金属的硼化物为间隙化合物。
c.拓拓扑密堆相：是由两种大小不同的金属原子所构成的，且两类原子半径差为中等程度时的一类中间相 晶体结构复杂 TCP相
（4）超结构（有序固溶体）
对某些成分接近于一定的原子比（如AB或AB3）的无序固溶体中，当它以高温缓冷到某一临界温度以下时，溶质原子会以统计随机分布状态过渡到占有一定位置的规则排列状态，即发生有序化过程，形成有序固溶体（超结构/超点阵）。
有序化的基本条件是异类原子之间的相互吸引大于同类原子间的吸引作用，从而使有序固溶体的自由能低于无序态。
长程有序参数S
（5）金属间化合物：由不同金属或金属与亚金属组成的一类合金相，其晶体结构与两组元不同的新相。
注：间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点要重点总结出来
第三章 晶体缺陷
重点：点缺陷，线缺陷，面缺陷的概念、点缺陷平衡浓度的计算、刃型位错和螺型位错的概念以及特征、位错的分解及合成、位错的运动（滑移和攀移）、作用在位错线上的力、表面以及相界的概念
实际晶体中原子的排列不可能那样规则、完整，常存在各种偏离理想结构的情况，即晶体缺陷。
点缺陷：其特征是在三维空间的各个方向上尺寸都很小，尺寸范围约为一个或几个原子尺度，故称零维缺陷，包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子等。
线缺陷：其特征是在两个方向上尺寸很小，另外一个方向上延伸较长，也称一维缺陷，如各类位错。
面缺陷：其特征是在一个方向上尺寸很小，另外两个方向上扩展很大，也称二维缺陷。如晶界、相界、孪晶界和堆垛层错等。
1.点缺陷是最简单的晶体缺陷，它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构正常排列的一种缺陷。
2.当某一原子具有足够大的振动能而使振幅增大到一定限度时，就可能克服周围原子对它的制约作用，跳离其原来的位置，使点阵中形成空结点，称为空位。
3.离开平衡位置的原子的去处：（考概念）
（1）迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上，而使晶体内部留下空位，
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称为肖特基缺陷。
（2）挤入点阵的间隙位置，而在晶体中同时形成数目相等的空位和间隙原子，则称为弗仑克尔缺陷。
4.跑到其他空位中，使空位消失或使空位移位 在一定条件下，晶体表面上的原子也可能跑到晶体内部的间隙位置形成间隙原子。
5.空位形成能：被定义为在晶体内取出一个原子放在晶体表面上（但不改变晶体的表面积和表面能）所需要的能量，通常材料的熔点越高，结合能越大，空位形成能越大，间隙原子的形成能比空位形成能高。
6.由于热起伏促使原子脱离点阵位置而形成的点缺陷称为热平衡缺陷。 7.还可通过高温淬火、冷变形加工、高温粒子的辐射使点缺陷数量超过了其平衡浓度——过饱和的点缺陷。
8.点缺陷有平衡浓度的原因：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，降低了晶体的热力学稳定性，另一方面，由于增大了原子排列的混乱程度，并改变了周围原子的振动频率，引起了组态熵和振动熵的改变，使晶体熵值增大，增大了晶体的热力学稳定性，这两个相互矛盾的因素 晶体中的点缺陷在一定的温度下有一定的平衡浓度。
9.空位在T温度时的平衡浓度c=n/N=Aexp(-Ev/kT)=Aexp(-Qf/RT)（重要） 在通常情况下，相对于空位，间隙原子可以忽略不计，但是在高温粒子辐照后，产生大量的弗仑克尔缺陷，间隙原子数目便不可忽略。
有时晶体的点缺陷的浓度可能高于平衡浓度，特别是晶体以高温快冷至低温（淬火）、冷加工和受到高能粒子的辐照时，其点缺陷浓度高于平衡浓度，这种过饱和点缺陷是不稳定的，会形成较稳定的复合体。
10.点缺陷的运动
（1）在运动过程中，当间隙原子与一个空位相遇时，它将落入该空位，而使两者都消失，这一过程为复合。
（2）点缺陷从一个平衡位置到另一个平衡位置，必须获得足够的能量来克服周围势垒的障碍，故称这一增加的能量为点缺陷的迁移能。
（3）晶体中的原子正是由于空位和间隙原子不断地产生和复合，才不停地由一处向另一处作无规则的布朗运动，这就是晶体中原子的自扩散。
11刃型位错 （1）概念要熟记
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（2）特点：a.多余半原子面在滑移面上方称为正刃型位错。 多余半原子面在滑移面下方称为负刃型位错。
b.刃型位错线可理解为晶体中已滑移区与未滑移区的边界线，它必与滑移方向垂直，也垂直于滑移矢量。
c.滑移面必是同时包含位错线和滑移矢量的平面，其他面上不能滑移，在刃型位错中，位错线与滑移矢量构成的滑移面唯一。
d.晶体中存在刃型位错之后，位错周围的点阵发生弹性畸变，既有切应力，又有正应力，就正刃型位错而言，滑移面上方的点阵受压应力作用，下方点阵受到拉应力，负位错相反。
e.在畸变区，每个原子具有较大的平均能量，刃型位错属于线缺陷。
12.螺型位错 （1）概念要熟知
（2）特点：a.无额外半原子面，原子错排是呈轴对称的。 b.分为右旋、左旋
c.螺型位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线，且位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直，
d.纯螺型位错的滑移面不是唯一的，实际上，滑移通常在那些原子密排面上进行的。
e.螺型位错线周围的点阵也发生了弹性畸变，但是，只有平行于位错线的切应变，没有正应变，则不会引起体积膨胀和收缩，且在垂直于位错线的平面投影上，看不到原子的唯一，看不出有缺陷。
f.也属于线缺陷 13.混合位错
其滑移矢量既不平行也不垂直于位错线，而与位错线相交或成任意角度 14．位错是已滑移区和未滑移区的边界线，一根位错线不能终止于晶体内部，而只能露头于晶体表面（包括晶界），若它终止于晶体内部，则必与其他位错线相连接（即位错结点），或在晶体内部形成封闭线，形成封闭线的位错称为位错环。
15.柏氏矢量
（1）规定出纸面的方向为位错线的正方向
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右手法则：从食指指向位错线的方向，中指指向柏氏矢量的方向，拇指指向多余半原子面的方向，拇指向上为正刃型位错，反之为负刃型位错。 b与位错线正向平行为右螺旋，反向平行为左螺旋。
（2）柏氏矢量是一个反映位错周围点阵畸变总累积的物理量，该矢量的方向表示位错的性质与位错的取向，即位错运动导致晶体滑移的方向，而该矢量的模表示了畸变的程度，称为位错的强度，此即柏氏矢量的物理意义。因此可以把位错定义为柏氏矢量不为零的晶体缺陷。
（3）柏氏矢量与回路的起点、具体途径无关——守恒性 （4）一根不分叉的位错具有唯一的柏氏矢量。
（5）位错在晶体中存在的形态可形成一个闭合的位错环，或连接于其他位错，或终止在晶界，或露头于晶体表面，但不能中断于晶体内部——位错的连续性。
（6）柏氏矢量的表达式、模的计算以及位错的合成与分解要会。 16．位错的运动（重要） （1）滑移
a.位错的滑移是在外加切应力的作用下，通过位错中心附近的原子沿柏氏矢量方向在滑移面上不断地作少量的位移（小于一个原子间距）而逐步实现的。
b.当位错线沿滑移面滑移通过整个晶体时，就会在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个柏氏矢量大小的台阶，即造成了晶体的塑性变形。
c.对于刃型位错位错线的运动方向始终垂直于位错线而平行于柏氏矢量，而对于螺型位错，位错线的运动方向垂直于位错线，也垂直于柏氏矢量。
d.对于螺型位错，当某一螺位错在原滑移面运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程为交滑移。
（2）攀移
刃型位错还可以在垂直于滑移面的方向上运动——攀移
多余半原子面向上运动——正攀移——空位迁移到半原子面下端或半原子面下端的原子扩散到别处时，半原子面缩小，即位错向上运动。
多余半原子面向下运动——负攀移——原子扩散到半原子面下端，半原子面扩大，位错向下运动。
刃型位错攀移的实质是构成刃型位错的多余半原子面的扩大或缩小。 由于攀移伴随着位错线附近原子的增加或减少，即有物质迁移，因此需要扩
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