材料的界面擴(kuò)散

1、L/O/G/O第第5章章 界面擴(kuò)散界面擴(kuò)散第第5章章 界面擴(kuò)散界面擴(kuò)散5.1 5.1 擴(kuò)散的基本方程和機(jī)理擴(kuò)散的基本方程和機(jī)理5.2 5.2 表面擴(kuò)散表面擴(kuò)散5.3 5.3 晶界擴(kuò)散晶界擴(kuò)散5.4 5.4 晶界的運(yùn)動(dòng)晶界的運(yùn)動(dòng) 界面擴(kuò)散傳質(zhì)是一種基本的界界面擴(kuò)散傳質(zhì)是一種基本的界面過程，它包括沿表面和界面的擴(kuò)面過程，它包括沿表面和界面的擴(kuò)散、穿越界面的擴(kuò)散和界面移動(dòng)等散、穿越界面的擴(kuò)散和界面移動(dòng)等多種與界面原子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物質(zhì)運(yùn)多種與界面原子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物質(zhì)運(yùn)輸。輸。5.1 5.1 擴(kuò)散的基本方程和機(jī)理擴(kuò)散的基本方程和機(jī)理擴(kuò)散的基本方程擴(kuò)散的基本方程菲克第一定律（穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散）菲克第一定律（穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散）

2、菲克第二定律（非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散）菲克第二定律（非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散）xCDJ)(xCDxtC)(222222zCyCxCDtC（當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)（當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)D D與濃度無關(guān)時(shí)與濃度無關(guān)時(shí)）（1）原子跳動(dòng)頻率與擴(kuò)散系數(shù)關(guān)系：）原子跳動(dòng)頻率與擴(kuò)散系數(shù)關(guān)系：擴(kuò)散系數(shù)與原子跳躍特性密切相關(guān)，即與原擴(kuò)散系數(shù)與原子跳躍特性密切相關(guān)，即與原子跳動(dòng)頻率子跳動(dòng)頻率和和a2P（a為兩相鄰晶面的間距，為兩相鄰晶面的間距，P為一個(gè)晶面上原子跳動(dòng)時(shí)能被另一個(gè)相鄰為一個(gè)晶面上原子跳動(dòng)時(shí)能被另一個(gè)相鄰晶面接納的幾率）成正比。晶面接納的幾率）成正比。取決于原子本取決于原子本性與溫度，性與溫度，a和和P與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。擴(kuò)散機(jī)理擴(kuò)散機(jī)

3、理PaD2（2）擴(kuò)散機(jī)制）擴(kuò)散機(jī)制 多晶材料中，原子擴(kuò)散可通多晶材料中，原子擴(kuò)散可通過表面、晶界、位錯(cuò)和晶格等途過表面、晶界、位錯(cuò)和晶格等途徑進(jìn)行擴(kuò)散。按照徑進(jìn)行擴(kuò)散。按照單原子的跳動(dòng)單原子的跳動(dòng)方式分類，方式分類，晶格擴(kuò)散主要有間隙晶格擴(kuò)散主要有間隙擴(kuò)散和空位擴(kuò)散兩種機(jī)制。擴(kuò)散和空位擴(kuò)散兩種機(jī)制。a.間隙擴(kuò)散：溶質(zhì)原子跳動(dòng)需克服間隙擴(kuò)散：溶質(zhì)原子跳動(dòng)需克服的額外內(nèi)能稱為原子跳動(dòng)的激活能的額外內(nèi)能稱為原子跳動(dòng)的激活能間隙原子的擴(kuò)散間隙原子的擴(kuò)散b.空位擴(kuò)散：空位擴(kuò)散：空位擴(kuò)散所需的能量，空位擴(kuò)散所需的能量，除原子跳動(dòng)激活能外，還包括空位除原子跳動(dòng)激活能外，還包括空位形成能形成能置換原子的擴(kuò)散、

4、基體原置換原子的擴(kuò)散、基體原子的自擴(kuò)散子的自擴(kuò)散kTEeDD/0kTVEEeDD0由于擴(kuò)散受溫度的影響強(qiáng)烈，故前由于擴(kuò)散受溫度的影響強(qiáng)烈，故前面的兩個(gè)式子可以寫成：面的兩個(gè)式子可以寫成：D0 為擴(kuò)散常數(shù)，為擴(kuò)散常數(shù)，Q為擴(kuò)散激活能為擴(kuò)散激活能kTQeDD/05.2 5.2 表面表面擴(kuò)散擴(kuò)散表面擴(kuò)散是指原子在固體表面由一個(gè)表表面擴(kuò)散是指原子在固體表面由一個(gè)表面位置向另一個(gè)位置移動(dòng)。發(fā)生在距表面位置向另一個(gè)位置移動(dòng)。發(fā)生在距表面面23層原子面范圍內(nèi)，依賴于外界條件層原子面范圍內(nèi)，依賴于外界條件（T,P和氣氛）、晶面取向，表面化學(xué)成和氣氛）、晶面取向，表面化學(xué)成分、電子結(jié)構(gòu)及表面勢(shì)的影響一般來說分、

5、電子結(jié)構(gòu)及表面勢(shì)的影響一般來說表面擴(kuò)散可有跳躍和換位兩種形式表面擴(kuò)散可有跳躍和換位兩種形式(a)(b)（a a）跳躍式；）跳躍式； （b b）換位式）換位式突壁突壁臺(tái)階臺(tái)階扭折扭折平臺(tái)平臺(tái)平臺(tái)空位平臺(tái)空位吸附原子吸附原子著名的著名的TLKTLK（Terrace-ledge-kinkTerrace-ledge-kink）表面模型：）表面模型：這是一個(gè)用簡立方這是一個(gè)用簡立方100100面描述最常見的可能面描述最常見的可能表面模型，它包括部分表面缺陷，如平臺(tái)、表面模型，它包括部分表面缺陷，如平臺(tái)、突壁、扭折平臺(tái)空位、突壁添加原子等。這突壁、扭折平臺(tái)空位、突壁添加原子等。這個(gè)模型反映了真實(shí)表面的一些

6、主要特征。個(gè)模型反映了真實(shí)表面的一些主要特征。單晶表面單晶表面TKLTKL模型示意圖模型示意圖TLKTLK模型基本思想：晶體表面是由低指數(shù)面模型基本思想：晶體表面是由低指數(shù)面平臺(tái)、一定密度單原子或多原子層臺(tái)階構(gòu)平臺(tái)、一定密度單原子或多原子層臺(tái)階構(gòu)成。臺(tái)階本身又包含了一定密度扭折。在成。臺(tái)階本身又包含了一定密度扭折。在這樣的表面上，還可出現(xiàn)各種缺陷，如空這樣的表面上，還可出現(xiàn)各種缺陷，如空位、吸附原子等。這些缺陷在擴(kuò)散時(shí)作用，位、吸附原子等。這些缺陷在擴(kuò)散時(shí)作用，與體內(nèi)缺陷類似，不過它們的形成能與跳與體內(nèi)缺陷類似，不過它們的形成能與跳動(dòng)能比體內(nèi)小。動(dòng)能比體內(nèi)小。表面擴(kuò)散與體擴(kuò)散最明顯的差異是，體

7、內(nèi)表面擴(kuò)散與體擴(kuò)散最明顯的差異是，體內(nèi)擴(kuò)散要求有一個(gè)近鄰空位才能移動(dòng)，所需擴(kuò)散要求有一個(gè)近鄰空位才能移動(dòng)，所需能量包括空位形成能和原子遷移能，而表能量包括空位形成能和原子遷移能，而表面擴(kuò)散則不需近鄰空位也可以跳躍到別的面擴(kuò)散則不需近鄰空位也可以跳躍到別的位置。位置。表面擴(kuò)散分為：表面擴(kuò)散分為：原子濃度梯度引起原子濃度梯度引起的的擴(kuò)散和由擴(kuò)散和由毛細(xì)管作用引起毛細(xì)管作用引起的擴(kuò)散兩的擴(kuò)散兩類。類。 由原子濃度梯度引起的擴(kuò)散可用菲由原子濃度梯度引起的擴(kuò)散可用菲克定律，根據(jù)邊界條件求解，類似克定律，根據(jù)邊界條件求解，類似于體擴(kuò)散。于體擴(kuò)散。 毛細(xì)管作用引起的擴(kuò)散，如粉體燒毛細(xì)管作用引起的擴(kuò)散，如粉體

8、燒結(jié)、粒子聚結(jié)、晶界溝槽等都是由結(jié)、粒子聚結(jié)、晶界溝槽等都是由于毛細(xì)管作用引起的。于毛細(xì)管作用引起的。yx晶粒晶粒1 1晶粒晶粒2 2gss在界面張力作用下，出現(xiàn)溝槽，在相同的壓力和在界面張力作用下，出現(xiàn)溝槽，在相同的壓力和溫度下，溝槽原子比表面原子具有更高的化學(xué)勢(shì)溫度下，溝槽原子比表面原子具有更高的化學(xué)勢(shì)，其差值其差值22dxydVag其中 為晶界張力，Va為原子體積g5.3 5.3 晶界晶界擴(kuò)散擴(kuò)散 晶界擴(kuò)散的板片模型晶界擴(kuò)散的板片模型 晶界擴(kuò)散的管道模型晶界擴(kuò)散的管道模型 晶界擴(kuò)散的板片模型晶界擴(kuò)散的板片模型J C Fisher的孤立晶界擴(kuò)散模型的孤立晶界擴(kuò)散模型(a)(b)y=0yxD

9、LDLDb1dy Jx JxJy1 Jy2a晶界擴(kuò)散的板片模型；晶界擴(kuò)散的板片模型； b微元內(nèi)的質(zhì)量平衡微元內(nèi)的質(zhì)量平衡0,0,0CCty0,0,0Cty222)(2xLbxCDyCDtC邊界條件：邊界條件：即沿晶界擴(kuò)散方程即沿晶界擴(kuò)散方程而在晶界周圍，應(yīng)以體擴(kuò)散進(jìn)行，而在晶界周圍，應(yīng)以體擴(kuò)散進(jìn)行，按按Ficker第二定律第二定律CDtCL20)( , 00 xtCx22,0 xCDtCxL)2(1)(),(tDxerfyCtyxCL上述方程，上述方程，F(xiàn)isherFisher解的假設(shè)條件為解的假設(shè)條件為(1(1）設(shè)晶內(nèi)擴(kuò)散物質(zhì)均由晶界擴(kuò)散滲透而獲得；）設(shè)晶內(nèi)擴(kuò)散物質(zhì)均由晶界擴(kuò)散滲透而獲得；(

10、2(2）晶界濃度為）晶界濃度為C(y)C(y)，且擴(kuò)散過程中可以迅速達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，且擴(kuò)散過程中可以迅速達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)平衡，并令平衡，并令y=0, C(y)=Cy=0, C(y)=C0 0; ;(3(3）體擴(kuò)散方向與晶界垂直，作為一維擴(kuò)散處理，并滿足）體擴(kuò)散方向與晶界垂直，作為一維擴(kuò)散處理，并滿足: :FisherFisher假設(shè)將垂直于假設(shè)將垂直于x x軸的晶界劃分成一系列相互不滲透軸的晶界劃分成一系列相互不滲透的薄片的薄片dy,dy,每一薄片處濃度可用半無限大空間非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散方每一薄片處濃度可用半無限大空間非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散方程解給出程解給出, ,即即)2(14/1)(2/1)(2/12exp0),(tLD

11、xerftLDLDbDyCtyxCtDDDLLb2exp)2(1 ),(4/10tDytDxerfCtyxCLL令令為晶界因子為晶界因子得到得到FisherFisher的解的解則解的形式可以化為：則解的形式可以化為：xy= 0.1= 10= 1.0只有當(dāng)只有當(dāng)1,D1,Db b/D/DL L=5X10=5X104 4時(shí)，時(shí)，晶界擴(kuò)散的貢獻(xiàn)晶界擴(kuò)散的貢獻(xiàn)才突出顯示出來，它們?cè)酱?，沿晶界?yōu)先滲入才突出顯示出來，它們?cè)酱?，沿晶界?yōu)先滲入作用越明顯。作用越明顯。不同不同值的等濃度線（值的等濃度線（C=0.2CC=0.2C0 0）有關(guān)多晶體中的晶界擴(kuò)散有關(guān)多晶體中的晶界擴(kuò)散, ,主要研究的主要研究的是平

12、行晶界擴(kuò)散，并把平行晶界作為周是平行晶界擴(kuò)散，并把平行晶界作為周期性晶界處理。期性晶界處理。晶界擴(kuò)散對(duì)總傳質(zhì)效果影響程度，決定晶界擴(kuò)散對(duì)總傳質(zhì)效果影響程度，決定了傳質(zhì)過程的動(dòng)力學(xué)模型。了傳質(zhì)過程的動(dòng)力學(xué)模型。HarrisonHarrison針針對(duì)在多晶體點(diǎn)陣擴(kuò)散對(duì)晶界擴(kuò)散影響的對(duì)在多晶體點(diǎn)陣擴(kuò)散對(duì)晶界擴(kuò)散影響的不同程度，設(shè)計(jì)三種動(dòng)力學(xué)模型。不同程度，設(shè)計(jì)三種動(dòng)力學(xué)模型。Harrison的晶界擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型的晶界擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型LtLDLtDL102/10tDLA A型：晶粒擴(kuò)散很快，晶型：晶粒擴(kuò)散很快，晶界擴(kuò)散更快，屬于混合擴(kuò)界擴(kuò)散更快，屬于混合擴(kuò)散，擴(kuò)散深度為散，擴(kuò)散深度為B B型：類似于晶格

13、擴(kuò)散，型：類似于晶格擴(kuò)散，較慢，晶界擴(kuò)散快，擴(kuò)較慢，晶界擴(kuò)散快，擴(kuò)散表達(dá)式為散表達(dá)式為C C型：擴(kuò)散只能通過晶界型：擴(kuò)散只能通過晶界向內(nèi)部擴(kuò)散，體內(nèi)幾乎沒向內(nèi)部擴(kuò)散，體內(nèi)幾乎沒有，擴(kuò)散表達(dá)式為有，擴(kuò)散表達(dá)式為擴(kuò)散初期階段，按擴(kuò)散初期階段，按C C型型模型進(jìn)行，隨擴(kuò)散時(shí)間延長，發(fā)展成模型進(jìn)行，隨擴(kuò)散時(shí)間延長，發(fā)展成B B型，最后發(fā)展成型，最后發(fā)展成A A型。型。晶界擴(kuò)散三種動(dòng)力學(xué)模型晶界擴(kuò)散三種動(dòng)力學(xué)模型 晶界擴(kuò)散的管道模型晶界擴(kuò)散的管道模型2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代，年代，TurnbullTurnbull和和HoffmanHoffman在在小角晶界位小角晶界位錯(cuò)錯(cuò)模型基礎(chǔ)上，提出管道模型。他

14、們假設(shè)位錯(cuò)之間模型基礎(chǔ)上，提出管道模型。他們假設(shè)位錯(cuò)之間的晶界區(qū)，其晶格雖然已畸變，然而還是比較完善的晶界區(qū)，其晶格雖然已畸變，然而還是比較完善的，其擴(kuò)散系數(shù)和完善的晶格相近。的，其擴(kuò)散系數(shù)和完善的晶格相近。位錯(cuò)心或管道是高度無序的，具有較高的擴(kuò)散系位錯(cuò)心或管道是高度無序的，具有較高的擴(kuò)散系數(shù)數(shù)D Dp p。用截面為。用截面為A Ap p和間距為和間距為d d的管道平面陣列來表征的管道平面陣列來表征晶界，測(cè)得的晶界擴(kuò)散系數(shù)可表示為：晶界，測(cè)得的晶界擴(kuò)散系數(shù)可表示為：bADdADDppppg)2/sin(2)exp(0kTEDDppp)exp(0kTEdADDpppg管道模型對(duì)晶界擴(kuò)散作出以下預(yù)

15、言：管道模型對(duì)晶界擴(kuò)散作出以下預(yù)言： 晶界擴(kuò)散在小角度范圍內(nèi)將是高度各向異性的。晶界擴(kuò)散在小角度范圍內(nèi)將是高度各向異性的。 晶界擴(kuò)散激活能將和晶界傾轉(zhuǎn)角無關(guān)，而擴(kuò)散系數(shù)晶界擴(kuò)散激活能將和晶界傾轉(zhuǎn)角無關(guān)，而擴(kuò)散系數(shù) 與與sin(sin(/2)/2)成比例。成比例。 晶界類型將會(huì)對(duì)擴(kuò)散系數(shù)數(shù)值有影響。晶界類型將會(huì)對(duì)擴(kuò)散系數(shù)數(shù)值有影響。E Ep p：管道擴(kuò)散的激活能管道擴(kuò)散的激活能AgAg在在100100對(duì)稱傾轉(zhuǎn)晶界上擴(kuò)散各向異性與傾轉(zhuǎn)角關(guān)系對(duì)稱傾轉(zhuǎn)晶界上擴(kuò)散各向異性與傾轉(zhuǎn)角關(guān)系一、驗(yàn)證：晶界擴(kuò)散在小角度范圍內(nèi)的各向異一、驗(yàn)證：晶界擴(kuò)散在小角度范圍內(nèi)的各向異性性y/y/)/(/yyyyyAgAg在在

16、CuCu的的100100傾轉(zhuǎn)晶界中擴(kuò)散的相對(duì)各向異性傾轉(zhuǎn)晶界中擴(kuò)散的相對(duì)各向異性 Ag Ag自擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，=9 92828o o和和T=400T=400325325范圍內(nèi)，擴(kuò)散系數(shù)與范圍內(nèi)，擴(kuò)散系數(shù)與sin(sin(/2/2) )成成正比。正比。 Ag Ag在在100100傾轉(zhuǎn)晶界中，當(dāng)傾轉(zhuǎn)晶界中，當(dāng)9 9o o1616o o，E Ep p=79.5J/mol=79.5J/mol。當(dāng)。當(dāng)=28=28o o，E Ep p略有增大。在任意略有增大。在任意多晶體中，多晶體中，AgAg晶界擴(kuò)散激活能也在晶界擴(kuò)散激活能也在79.5J/mol79.5J/mol左左右。右。二、驗(yàn)證

17、：晶界擴(kuò)散激活能與二、驗(yàn)證：晶界擴(kuò)散激活能與無關(guān)，擴(kuò)散系無關(guān)，擴(kuò)散系數(shù)與數(shù)與sin(/2)sin(/2)成比例成比例=9=91616o o，AgAg的的100100傾轉(zhuǎn)晶界，傾轉(zhuǎn)晶界，E Ep p/E/EL L0.440.44。沿。沿211211小角（小角（=18=18o o）傾轉(zhuǎn)晶界擴(kuò)散和）傾轉(zhuǎn)晶界擴(kuò)散和NiNi沿沿211211小角（小角（=10=10o o）傾轉(zhuǎn)晶界擴(kuò)散，傾轉(zhuǎn)晶界擴(kuò)散，Ep/EL0.60.6。表明。表明211211晶界上擴(kuò)散比晶界上擴(kuò)散比100100晶界上擴(kuò)散要慢得多。晶界上擴(kuò)散要慢得多。因?yàn)橐驗(yàn)锳gAg具有低堆垛層錯(cuò)能，當(dāng)具有低堆垛層錯(cuò)能，當(dāng)較小時(shí)，位錯(cuò)將會(huì)分解較小時(shí)，位

18、錯(cuò)將會(huì)分解成部分位錯(cuò)。因此沿著分解位錯(cuò)和堆垛層錯(cuò)的擴(kuò)散比沿未成部分位錯(cuò)。因此沿著分解位錯(cuò)和堆垛層錯(cuò)的擴(kuò)散比沿未分解位錯(cuò)擴(kuò)散要慢的多。分解位錯(cuò)擴(kuò)散要慢的多。研究還表明，沿研究還表明，沿1010o o扭轉(zhuǎn)晶界的擴(kuò)散深度比沿扭轉(zhuǎn)晶界的擴(kuò)散深度比沿1010o o211211傾傾轉(zhuǎn)晶界的擴(kuò)散深度小，對(duì)于轉(zhuǎn)晶界的擴(kuò)散深度小，對(duì)于NiNi的扭轉(zhuǎn)晶界，的扭轉(zhuǎn)晶界，Ep/EL0.70.7。三、驗(yàn)證：晶界類型對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響三、驗(yàn)證：晶界類型對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響5.4 5.4 晶界的運(yùn)動(dòng)晶界的運(yùn)動(dòng)晶界的運(yùn)動(dòng)：晶界的運(yùn)動(dòng)：滑動(dòng)滑動(dòng): :晶粒沿晶界的滑移晶粒沿晶界的滑移; ;移動(dòng)移動(dòng): :晶粒的相互吞并而產(chǎn)生的晶界遷移。

19、晶粒的相互吞并而產(chǎn)生的晶界遷移。晶界的運(yùn)動(dòng)往往不是能很明確地分得滑動(dòng)和移動(dòng)，晶界的運(yùn)動(dòng)往往不是能很明確地分得滑動(dòng)和移動(dòng)，而是兩者混在一起進(jìn)行的。尤其當(dāng)金屬在高溫形而是兩者混在一起進(jìn)行的。尤其當(dāng)金屬在高溫形變時(shí)，由于這兩過程的交替進(jìn)行還會(huì)產(chǎn)生晶界的變時(shí)，由于這兩過程的交替進(jìn)行還會(huì)產(chǎn)生晶界的變形以致形成裂紋。變形以致形成裂紋。晶界的滑動(dòng)：晶界的滑動(dòng)：沿晶界切應(yīng)力作用下產(chǎn)生沿晶界的宏觀滑動(dòng)；沿晶界切應(yīng)力作用下產(chǎn)生沿晶界的宏觀滑動(dòng)；像內(nèi)耗那樣小幅度的滑動(dòng)。像內(nèi)耗那樣小幅度的滑動(dòng)。晶界的滑動(dòng)晶界的滑動(dòng)晶界滑動(dòng)裝置示意圖晶界滑動(dòng)裝置示意圖晶界滑動(dòng)不是晶粒沿晶界單純作粘滯性滑動(dòng)。晶界滑動(dòng)不是晶粒沿晶界單純作

20、粘滯性滑動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明：產(chǎn)生滑動(dòng)的晶界兩邊出現(xiàn)亞結(jié)構(gòu)，且它們實(shí)驗(yàn)表明：產(chǎn)生滑動(dòng)的晶界兩邊出現(xiàn)亞結(jié)構(gòu)，且它們有的相對(duì)基體作較大角度旋轉(zhuǎn)。有的相對(duì)基體作較大角度旋轉(zhuǎn)。從原子結(jié)構(gòu)看：晶界滑動(dòng)時(shí)，為松弛晶界應(yīng)力同時(shí)盡從原子結(jié)構(gòu)看：晶界滑動(dòng)時(shí)，為松弛晶界應(yīng)力同時(shí)盡可能保持結(jié)構(gòu)不受破壞而引起一定程度的晶界滑動(dòng)，可能保持結(jié)構(gòu)不受破壞而引起一定程度的晶界滑動(dòng)，所以晶界滑動(dòng)總是在溫度較高時(shí)容易產(chǎn)生。所以晶界滑動(dòng)總是在溫度較高時(shí)容易產(chǎn)生。從晶界位錯(cuò)結(jié)構(gòu)來看：晶界滑動(dòng)是通過晶界位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)從晶界位錯(cuò)結(jié)構(gòu)來看：晶界滑動(dòng)是通過晶界位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。那么，根據(jù)相符點(diǎn)陣模型，晶界滑動(dòng)應(yīng)與晶實(shí)現(xiàn)的。那么，根據(jù)相符點(diǎn)陣模型，晶界滑動(dòng)應(yīng)

21、與晶界取向差有關(guān)。界取向差有關(guān)。 ( (度度) )001001AlAl傾轉(zhuǎn)晶界在傾轉(zhuǎn)晶界在560560及及3.9X103.9X105 5PaPa切應(yīng)力下，切應(yīng)力下，滑動(dòng)位移與取向差的關(guān)系滑動(dòng)位移與取向差的關(guān)系晶界移動(dòng)是一種重要的界面擴(kuò)散傳質(zhì)現(xiàn)象，它可晶界移動(dòng)是一種重要的界面擴(kuò)散傳質(zhì)現(xiàn)象，它可由不同的驅(qū)動(dòng)力引起。從工藝角度看，最重要的由不同的驅(qū)動(dòng)力引起。從工藝角度看，最重要的是冷加工儲(chǔ)存能的釋放（一次再結(jié)晶）和晶界能是冷加工儲(chǔ)存能的釋放（一次再結(jié)晶）和晶界能的減少（晶粒長大和二次再結(jié)晶）。此外，晶界的減少（晶粒長大和二次再結(jié)晶）。此外，晶界還能夠在不連續(xù)析出中和在不析出的組分?jǐn)U散均還能夠在不連續(xù)

22、析出中和在不析出的組分?jǐn)U散均勻化中發(fā)生遷移。勻化中發(fā)生遷移。晶界的移動(dòng)晶界的移動(dòng)小角晶界移動(dòng)機(jī)制小角晶界移動(dòng)機(jī)制小角晶界的移動(dòng)就是依靠位錯(cuò)的滑移和攀移。移動(dòng)小角晶界的移動(dòng)就是依靠位錯(cuò)的滑移和攀移。移動(dòng)速度隨旋轉(zhuǎn)角的增加而增加；高溫時(shí)晶界的移動(dòng)是速度隨旋轉(zhuǎn)角的增加而增加；高溫時(shí)晶界的移動(dòng)是均勻的，而低溫時(shí)則是跳躍的，并且每跳躍一次，均勻的，而低溫時(shí)則是跳躍的，并且每跳躍一次，其旋轉(zhuǎn)角都有所減小，所以為維持常速移動(dòng)，必須其旋轉(zhuǎn)角都有所減小，所以為維持常速移動(dòng)，必須不斷增加外力。不斷增加外力。此外，小角晶界亦能作為位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙，有時(shí)位此外，小角晶界亦能作為位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙，有時(shí)位錯(cuò)被它吸收后，晶界的旋轉(zhuǎn)角就相應(yīng)增加。錯(cuò)被它吸收后，晶界的旋轉(zhuǎn)角就相應(yīng)增加。不對(duì)稱傾側(cè)晶界，當(dāng)整個(gè)晶界向前移動(dòng)時(shí)，一組位不對(duì)稱傾側(cè)晶界，當(dāng)整個(gè)晶界向前移動(dòng)時(shí)，一組位錯(cuò)作滑移，另一組位錯(cuò)作攀移，這時(shí)晶界移動(dòng)就要錯(cuò)作滑移，另一組位錯(cuò)作攀移，這時(shí)晶界移動(dòng)就要受擴(kuò)散的控制，通常在較高溫度下才能實(shí)現(xiàn)。受擴(kuò)散的控制，通常在較高溫度下才能實(shí)現(xiàn)。大角晶界移動(dòng)機(jī)制大角晶界移動(dòng)機(jī)制臺(tái)階運(yùn)動(dòng)機(jī)理：冷加工狀態(tài)材料，在滑移帶和晶界臺(tái)階運(yùn)動(dòng)機(jī)理：冷加工狀態(tài)材料，在滑移帶和晶界相交處有很多