晶体学基础知识归纳(20重大材料考研五大考点)
晶体学基础知识归纳(20重大材料考研五大考点)4)间隙原子:位于晶体点阵间隙的原子.3)其它空位:原子迁移至晶格其它空位处所形成的空位.没有产生新的空位,但可使空位交换位置。(1)点缺陷的类型1)肖脱基空位:原子从平衡位置迁移至晶体的表面所形成的空位。2)弗兰克尔空位:原子迁移至晶格的间隙中所形成的空位
文 彦 考 研
让 | 梦想 | 有迹可循
这是20重大材料 第6篇文章
图图学长 2019年考入重庆大学材料学院材料加工系,初试成绩达到380,复试成绩总分81.6,专业排名第八。作为2019考研上岸的学长,手握最新的考试热点和题型,对于该专业有深刻的理解和独特的学习方法!! 主讲:829金属学及热处理(含金属材料),928 材料科学基础。
金属学与热处理——晶体缺陷重要考点
考点一:点缺陷(1)点缺陷的类型
1)肖脱基空位:原子从平衡位置迁移至晶体的表面所形成的空位。
2)弗兰克尔空位:原子迁移至晶格的间隙中所形成的空位
3)其它空位:原子迁移至晶格其它空位处所形成的空位.没有产生新的空位,但可使空位交换位置。
4)间隙原子:位于晶体点阵间隙的原子.
5)置换原子:位于晶体点阵阵点的异类原子.
(2)点缺陷的平衡浓度
点缺陷是一种热力学平衡缺陷,即在一定温度下,点缺陷有一定的平衡浓度。
(3)点缺陷的产生及运动
1)点缺陷的产生
平衡点缺陷:原子热振动中的能量起伏;
过饱和缺陷:外来作用,如高温淬火,辐射、冷加工。
2)点缺陷的运动 点缺陷的迁移、复合导致其浓度降低;点缺陷聚集导致其浓度升高或塌陷。
(4)点缺陷对金属的影响
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,置换原子引起晶格收缩或膨胀。
2)性能变化 物理性能:电阻增大、体积膨胀、密度减小。力学性能:屈服强度升高。
3)加速金属中的扩散过程 因而凡是与扩散有关的相变、化学热处理、高温下的塑性变形和断裂等,都与空位和间隙原子的存在和运动有着密切的关系。
考点二:线缺陷2.线缺陷
(1)位错的概念、意义与类型;
1)晶体中某处一列或若干列原子有规律的错排。
2)对材料的力学行为(如塑性变形、强度、断裂)起到决定性的作用,对材料的扩散、相变过程有较大影响
3)刃型位错、螺型位错、混合型位错。其中位错线、晶体滑移方向、位错运动方向具有确定的关系。
(2)刃型位错的特征:
①刃型位错有一个多余的半原子面
②刃型位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道,其中既有正应变,也有切应变。对于正刃型位错,滑移面之上晶格受到压应力,滑移面之下为拉应力。
③位错线与晶体的滑移方向相垂直,位错线运动方向与位错线垂直。
(3)螺型位错的特征
①螺型位错没有额外半原子面。
②螺型位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道,只有切应变,位错线周围的弹性应力场呈轴对称分布③位错线与晶体的滑移方向平行,位错线运动方向与位错线垂直。
(4)位错的性质
位错的实际形状不是一条直线,位错及其畸变区是一条管道。位错是晶体已滑移区和未滑移区的边界,因而不能中断于晶体内部。但可在表面露头,或终止于晶界和相界,或与其他位错相交,或自行封闭成环。
考点三:柏氏矢量1)确定方法:
①在位错周围沿着点阵结点形成封闭回路;
②在理想晶体中按同样顺序作同样大小的回路;
③在理想晶体中从终点到起点的矢量即为柏氏矢量。
2)物理意义与应用:
①代表位错,并表示其特征(强度、畸变量);
②表示位错引起的晶体滑移的方向和大小;
③一条位错线具有唯一的柏氏矢量;
④判断位错类型,如位错线与柏氏矢量垂直,则是刃型位错;若位错线与柏氏矢量平行,则是螺型位错
考点四:面缺陷(1)表面
1)概念;金属与真空或气体、液体等外部介质相接触的界面
2)表面能:由于在表面层产生了晶格畸变,所以其能量就要升高,将这种单位面积上升高的能量称为比表面能,简称表面能。表面能与外部介质、裸露晶面及表面的曲率等有关。
3)表面吸附:外来原子或气体分子在表面上富集的现象。包括物理吸附和化学吸附。
(2)晶界
1)概念:晶体结构相同但取向不同的晶粒之间的界面。简称晶界。通常将产生单位面积晶界所需要的能量,或单位面积晶界高出其晶体内部的能量称为晶界能。
(3)相界
1)概念;具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界
2)分类:共格界面、半共格界面和非共格界面。非共格界面的晶界能最高,半共格界面的晶界能次之,共格界面的晶界能最低。
考点五:晶界的特性1)界面能会引起界面吸附。
2)界面上原子扩散速度较快。
3)对位错运动有阻碍作用。
4)易被氧化和腐蚀。
5)原子的混乱排列有利于固态相变的形核。
今天图图学长给同学们带来的知识点也是常规考点之一,一定要牢牢把握!
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