材料科學(xué)基礎(chǔ)第章晶體缺陷

第二章晶體缺陷材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)點(diǎn)缺陷位錯(cuò)的基本概念位錯(cuò)的彈性特征晶體中的界面第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)一、多晶體結(jié)構(gòu)單晶體:一塊晶體材料，其內(nèi)部的晶體位向完全一致時(shí)，即整個(gè)材料是一個(gè)晶體，這塊晶體就稱之為“單晶體”，實(shí)用材料中如半導(dǎo)體集成電路用的單晶硅、專門制造的金須和其他一些供研究用的材料。

一、多晶體結(jié)構(gòu)第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)多晶體:實(shí)際應(yīng)用的工程材料中，那怕是一塊尺寸很小材料，絕大多數(shù)包含著許許多多的小晶體，每個(gè)小晶體的內(nèi)部，晶格位向是均勻一致的，而各個(gè)小晶體之間，彼此的位向卻不相同。稱這種由多個(gè)小晶體組成的晶體結(jié)構(gòu)稱之為“多晶體”。一、多晶體結(jié)構(gòu)第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)晶粒：多晶體材料中每個(gè)小晶體的外形多為不規(guī)則的顆粒狀，通常把它們叫做“晶?！?。

晶界：晶粒與晶粒之間的分界面叫“晶粒間界”，或簡(jiǎn)稱“晶界”。為了適應(yīng)兩晶粒間不同晶格位向的過渡，在晶界處的原子排列總是不規(guī)則的。二、多晶體的組織與性能：第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)偽各向同性：多晶體材料中，盡管每個(gè)晶粒內(nèi)部象單晶體那樣呈現(xiàn)各向異性，每個(gè)晶粒在空間取向是隨機(jī)分布，大量晶粒的綜合作用，整個(gè)材料宏觀上不出現(xiàn)各向異性，這個(gè)現(xiàn)象稱為多晶體的偽各向同性。組織：性能：組織敏感的性能組織不敏感的性能三、晶體中的缺陷概論第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)晶體缺陷：即使在每個(gè)晶粒的內(nèi)部，也并不完全象晶體學(xué)中論述的(理想晶體)那樣，原子完全呈現(xiàn)周期性的規(guī)則重復(fù)的排列。把實(shí)際晶體中原子排列與理想晶體的差別稱為晶體缺陷。晶體中的缺陷的數(shù)量相當(dāng)大，但因原子的數(shù)量很多，在晶體中占有的比例還是很少，材料總體具有晶體的相關(guān)性能特點(diǎn)，而缺陷的數(shù)量將給材料的性能帶來巨大的影響。三、晶體中的缺陷概論第一節(jié)材料的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)晶體缺陷按范圍分類：點(diǎn)缺陷

在三維空間各方向上尺寸都很小，在原子尺寸大小的晶體缺陷。

線缺陷

在三維空間的一個(gè)方向上的尺寸很大(晶粒數(shù)量級(jí))，另外兩個(gè)方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶體缺陷。其具體形式就是晶體中的位錯(cuò)Dislocation

面缺陷

在三維空間的兩個(gè)方向上的尺寸很大(晶粒數(shù)量級(jí))，另外一個(gè)方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶體缺陷。第二節(jié)點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷：在三維空間各方向上尺寸都很小，在原子尺寸大小的晶體缺陷。

一、點(diǎn)缺陷的類型：空位

在晶格結(jié)點(diǎn)位置應(yīng)有原子的地方空缺，這種缺陷稱為“空位”。

間隙原子

在晶格非結(jié)點(diǎn)位置，往往是晶格的間隙，出現(xiàn)了多余的原子。它們可能是同類原子，也可能是異類原子。

異類原子

在一種類型的原子組成的晶格中，不同種類的原子替換原有的原子占有其應(yīng)有的位置。

二、點(diǎn)缺陷對(duì)材料性能的影響第二節(jié)點(diǎn)缺陷原因：無論那種點(diǎn)缺陷的存在，都會(huì)使其附近的原子稍微偏離原結(jié)點(diǎn)位置才能平衡，即造成小區(qū)域的晶格畸變。

效果提高材料的電阻定向流動(dòng)的電子在點(diǎn)缺陷處受到非平衡力(陷阱)，增加了阻力，加速運(yùn)動(dòng)提高局部溫度(發(fā)熱)。加快原子的擴(kuò)散遷移空位可作為原子運(yùn)動(dòng)的周轉(zhuǎn)站。形成其他晶體缺陷過飽和的空位可集中形成內(nèi)部的空洞，集中一片的塌陷形成位錯(cuò)。改變材料的力學(xué)性能空位移動(dòng)到位錯(cuò)處可造成刃位錯(cuò)的攀移，間隙原子和異類原子的存在會(huì)增加位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)阻力。會(huì)使強(qiáng)度提高，塑性下降、三、空位的平衡濃度第二節(jié)點(diǎn)缺陷空位形成能

空位的出現(xiàn)破壞了其周圍的結(jié)合狀態(tài)，因而造成局部能量的升高，由空位的出現(xiàn)而高于沒有空位時(shí)的那一部分能量稱為“空位形成能”。

空位的出現(xiàn)提高了體系的熵值

在一摩爾的晶體中如存在n個(gè)空位，晶體中有N=6.023X1023個(gè)晶格位置，這是空位的濃度為x=n/N，系統(tǒng)熵值為：

三、空位的平衡濃度第二節(jié)點(diǎn)缺陷平衡空位濃度體系的自由能最低時(shí)，晶體處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)，晶體中存在的空位濃度。設(shè)每個(gè)空位的形成能為u，空位濃度為x時(shí)自由能的變化為：三、空位的平衡濃度第二節(jié)點(diǎn)缺陷例如：Cu晶體得空位形成能為0.9ev/atom=1.44X10-19J/atom，在500℃時(shí)計(jì)算可得出平衡空位的濃度為1.4X10-6(很低)，而在每立方米的銅晶體存在1.2X1023個(gè)空位(數(shù)量很多)。

過飽和空位晶體中含點(diǎn)缺陷的數(shù)目明顯超過平衡值。如高溫下停留平衡時(shí)晶體中存在一平衡空位，快速冷卻到一較低的溫度，晶體中的空位來不及移出晶體，就會(huì)造成晶體中的空位濃度超過這時(shí)的平衡值。過飽和空位的存在是一非平衡狀態(tài)，有恢復(fù)到平衡態(tài)的熱力學(xué)趨勢(shì)，在動(dòng)力學(xué)上要到達(dá)平衡態(tài)還要一時(shí)間過程。第三節(jié)位錯(cuò)的基本概念線缺陷：在三維空間的一個(gè)方向上的尺寸很大(晶粒數(shù)量級(jí))，另外兩個(gè)方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶體缺陷。其具體形式就是晶體中的位錯(cuò)Dislocation

一、位錯(cuò)的原子模型

將晶體的上半部分向左移動(dòng)一個(gè)原子間距，再按原子的結(jié)合方式連接起來(b)。除分界線附近的一管形區(qū)域例外，其他部分基本都是完好的晶體。在分界線的上方將多出半個(gè)原子面，這就是刃型位錯(cuò)。

一、位錯(cuò)的原子模型第三節(jié)位錯(cuò)的基本概念若將上半部分向上移動(dòng)一個(gè)原子間距，之間插入半個(gè)原子面，再按原子的結(jié)合方式連接起來，得到和(b)類似排列方式(轉(zhuǎn)90度)，這也是刃型位錯(cuò)。一、位錯(cuò)的原子模型第三節(jié)位錯(cuò)的基本概念若將晶體的上半部分向后移動(dòng)一個(gè)原子間距，再按原子的結(jié)合方式連接起來(c)，同樣除分界線附近的一管形區(qū)域例外，其他部分基本也都是完好的晶體。而在分界線的區(qū)域形成一螺旋面，這就是螺型位錯(cuò)。一、躲位錯(cuò)君的原客子模肆型第三工節(jié)位錯(cuò)撿的基已本概需念位錯(cuò)息的形塊式：若將慣上半況部分院向上象移動(dòng)滴一個(gè)刑原子榴間距挖，之護(hù)間插欣入半戴個(gè)原張子面興，再票按原掀子的末結(jié)合栽方式騙連接前起來織，得掏到和家(b)類似視排列他方式迷(轉(zhuǎn)船90欲度)冒，這于也是洽刃型擇位錯(cuò)訓(xùn)。二、且柏氏蠢矢量第三蓋節(jié)位錯(cuò)今的基絹本概晴念確定掘方法花：蘿首先女在原敘子排蛋列基療本正不常區(qū)鼠域作鞋一個(gè)動(dòng)包含浪位錯(cuò)瓶的回測(cè)路，史也稱幻玉為柏笨氏回怠路，攀這個(gè)隱回路鉆包含漁了位編錯(cuò)發(fā)狡生的泰畸變蠻。然抖后將獎(jiǎng)同樣撇大小貼的回萍路置異于理語想晶帆體中請(qǐng)，回株路當(dāng)兵然不歐可能精封閉瘡，需塔要一浙個(gè)額殿外的魚矢量寧連接政才能梢封閉戶，這廳個(gè)矢磚量就活稱為陡該位壤錯(cuò)的祥柏氏繳(Bu侄rg條er諸s)矢量思。說明繼：這羽是一夾個(gè)并值不十初分準(zhǔn)阿確的耗定義籠方法鐵。柏餡氏矢齡量的火方向叉與位柏錯(cuò)線叢方向感的定升義有勵(lì)關(guān)，籮應(yīng)該授首先起定義五位錯(cuò)探線的鐵方向超，再核依據(jù)誦位錯(cuò)洗線的缺方向店來定縱柏氏督回路窄的方溜向，父再確中定柏導(dǎo)氏矢潔量的瓣方向降。在摔專門畜的位毀錯(cuò)理私論中誦還會(huì)忘糾正綱。二、販柏氏杯矢量第三恰節(jié)位錯(cuò)耍的基柴本概急念柏氏陽矢量拖與位塌錯(cuò)類械型的授關(guān)系薪：刃型么位錯(cuò)肅柏氏痕矢量章與位果錯(cuò)線缺相互紛垂直吃。(饑依方短向關(guān)食系可立分正成刃和戲負(fù)刃衫型位既錯(cuò))螺型始位錯(cuò)廟柏氏吵矢量纏與位侵錯(cuò)線簡(jiǎn)相互壤平行勞。(曉依方耐向關(guān)魄系可襪分左規(guī)螺和舟右螺噸型位濕錯(cuò))混合稠位錯(cuò)概柏氏印矢量飄與位秘錯(cuò)線腐的夾樓角非攤0或及90同度。柏氏棍矢量糕守恒盾：①同一厲位錯(cuò)肅的柏雞氏矢網(wǎng)量與想柏氏欺回路教的大庭小和因走向田無關(guān)遮。②位觸錯(cuò)不哥可能皺終止危于晶周體的會(huì)內(nèi)部衰，只旨能到拾表面蝦、晶浸界和仰其他材位錯(cuò)愚，在纖位錯(cuò)壘網(wǎng)的拒交匯核點(diǎn)，瘡必然三、艙位錯(cuò)武的運(yùn)利動(dòng)第三陶節(jié)位錯(cuò)馬的基罵本概材念滑移伸面：過柄位錯(cuò)李線并踢和柏清氏矢檔量平遣行的皺平面(晶面)是該五位錯(cuò)籍的滑對(duì)移面豎。位錯(cuò)銀的滑紙移運(yùn)照動(dòng)：位乖錯(cuò)在鋤滑移祖面上哀的運(yùn)蝦動(dòng)。三、員位錯(cuò)斥的運(yùn)炮動(dòng)第三峽節(jié)位錯(cuò)配的基責(zé)本概暫念刃型維位錯(cuò)義的滑調(diào)移運(yùn)移動(dòng)：五在圖膝示的布晶體粗上施各加一喪切應(yīng)動(dòng)力，投當(dāng)應(yīng)雨力足痕夠大怪時(shí)，沸有使脫晶體管上部充向有知發(fā)生臉移動(dòng)材的趨但勢(shì)。掙假如士晶體苗中有讓一刃雨型位汗錯(cuò)，鑰顯然朱位錯(cuò)功在晶蘭體中奪發(fā)生房誠(chéng)移動(dòng)奧比整亡個(gè)晶叨體移吳動(dòng)要才容易亭。因捐此，傾①位范錯(cuò)的蹦運(yùn)動(dòng)登在外紙加切往應(yīng)力姥的作簡(jiǎn)用下忙發(fā)生做；②世位錯(cuò)頸移動(dòng)倍的方澆向和謊位錯(cuò)聲線垂甜直；械③運(yùn)鵲動(dòng)位猛錯(cuò)掃賀過的掠區(qū)域池晶體勾的兩母部分麥發(fā)生坦了柏顧氏矢凈量大部小的培相對(duì)劉運(yùn)動(dòng)登(滑喬移)秧；④穩(wěn)位錯(cuò)榮移出網(wǎng)晶體鄉(xiāng)豐表面脫將在廚晶體即的表遲面上貫產(chǎn)生籍柏氏雨矢量餃大小辭的臺(tái)打階。三、脈位錯(cuò)吼的運(yùn)橋動(dòng)第三牢節(jié)位錯(cuò)害的基餓本概域念螺型晶位錯(cuò)網(wǎng)的滑削移：倆在圖正示的孝晶體態(tài)上施堆加一緞切應(yīng)康力，鑼當(dāng)應(yīng)傭力足脊夠大弱時(shí)，錯(cuò)有使寶晶體稻的左越右部航分發(fā)煉生上芝下移擦動(dòng)的勤趨勢(shì)臣。假勺如晶紫體中博有一羽螺型郵位錯(cuò)編，顯窩然位肅錯(cuò)在瓦晶體厘中向門后發(fā)趴生移釣動(dòng)，朽移動(dòng)愁過的辭區(qū)間現(xiàn)右邊蕉晶體糞向下姿移動(dòng)恨一柏相氏矢錫量。冒因此靠，①辛螺位遺錯(cuò)也伏是在加外加挽切應(yīng)虛力的程作用良下發(fā)雨生運(yùn)鈔動(dòng)；條②位某錯(cuò)移早動(dòng)的掛方向霸總是觸和位研錯(cuò)線嚴(yán)垂直壯；③悅運(yùn)動(dòng)泄位錯(cuò)欠掃過湖的區(qū)鑼域晶粗體的走兩部冰分發(fā)丟生了喪柏氏辱矢量院大小璃的相診對(duì)運(yùn)時(shí)動(dòng)(膝滑移勻)；授④位紗錯(cuò)移相過部婚分在羽表面并留下扎部分資臺(tái)階租，全型部移危出晶饒?bào)w的尊表面爹上產(chǎn)歸生柏勞氏矢啦量大筑小的姻完整材臺(tái)階摩。這言四點(diǎn)供同刃幟型位迷錯(cuò)。三、患位錯(cuò)川的運(yùn)偶動(dòng)第三把節(jié)位錯(cuò)龍的基孫本概匆念刃、賺螺型蝦位錯(cuò)言滑移擱的比流較：①因?yàn)橥の诲e(cuò)扯線和敘柏氏影矢量基平行碼，所絲式以螺昌型位沖錯(cuò)可飽以有級(jí)多個(gè)童滑移嬸面，錢螺型盛位錯(cuò)油無論扮在那昆個(gè)方僵向移籮動(dòng)都吳是滑游移。②晶體胳兩部莖分的增相對(duì)噸移動(dòng)憑量決鵲定于由柏氏俗矢量駁的大端小和叔方向但，與是位錯(cuò)揀線的纖移動(dòng)名方向獨(dú)無關(guān)值。三、左位錯(cuò)她的運(yùn)掌動(dòng)第三擁節(jié)位錯(cuò)枕的基垂本概躁念分析腫一位勁錯(cuò)環(huán)評(píng)的運(yùn)變動(dòng)三、挨位錯(cuò)慚的運(yùn)問動(dòng)第三西節(jié)位錯(cuò)組的基杠本概父念綜合萬位錯(cuò)納的運(yùn)穿動(dòng)：以懸位錯(cuò)閱環(huán)為瓜例來艇說明懂。在玩一個(gè)乏滑移日面上蹈存在敗一位奔錯(cuò)環(huán)油，如碼圖所壤示，倒簡(jiǎn)化惡為一舌多邊布型?？昂髣槿袑?dǎo)位錯(cuò)離，在組切應(yīng)燒力τ的作的用下館，后描部的立半原耐子面去在上憑方向腿后移吃動(dòng)；源前部輕的半僚原子夕面在侄下方駕，向哥前運(yùn)敢動(dòng)。氣左右族為螺甩位錯(cuò)螺，但扁螺旋手方向狐相反蘋，左繞邊向統(tǒng)左，艇右邊遭向右加運(yùn)動(dòng)怖；其面他為趴混合朽位錯(cuò)法，均摧向外敞運(yùn)動(dòng)兼。所菊有運(yùn)濕動(dòng)都稼使上超部晶謀體向遲后移握動(dòng)了接一個(gè)魔原子繳間距率。所翠有位忽錯(cuò)移覆出晶擇體，吉整個(gè)枯晶體糞上部夢(mèng)移動(dòng)宏了一喜個(gè)原慎子間很距。除可見嘴無論岡那種鑰位錯(cuò)土，最蕩后達(dá)鋸到的毅效果獎(jiǎng)是一賞樣的司。如歐果外灘加切存應(yīng)力投相反殖，位竟錯(cuò)環(huán)筆將縮旁小，給最后恭消失史。位器錯(cuò)環(huán)停存在肅時(shí)，死環(huán)所暢在區(qū)展間原損子已孝經(jīng)偏盾后一跳原子廈間距茂，環(huán)泳縮小掌到消偷失，稀表明援這個(gè)束偏移圣的消衛(wèi)失，把而環(huán)豈擴(kuò)大冶表明料其他弦區(qū)間瞧向后辰移動(dòng)仇?？商ひ娢荒镥e(cuò)的朽運(yùn)動(dòng)廁都將賺使掃豎過的霸區(qū)間環(huán)兩邊扔的原賴子層冊(cè)發(fā)生找柏氏享矢量靈大小宏的相李對(duì)滑盈動(dòng)。三、籮位錯(cuò)發(fā)的運(yùn)房誠(chéng)動(dòng)第三鳳節(jié)位錯(cuò)桌的基旦本概毀念刃位吼錯(cuò)的徑攀移霸運(yùn)動(dòng)伸：刃型競(jìng)位錯(cuò)盈在垂串直于勿滑移乏面方卻向上壺的運(yùn)立動(dòng)。否刃位丈錯(cuò)發(fā)急生攀牲移運(yùn)親動(dòng)時(shí)扇相當(dāng)嚼于半縮慧原子倘面的冒伸長(zhǎng)刻或縮某短，辯通常米把半鞭原子礙面縮訊短稱機(jī)為正植攀移腔，反授之為櫻負(fù)攀虎移?；品矔r(shí)不肌涉及筍單個(gè)舍原子事遷移腸，即艱擴(kuò)散勻。刃醫(yī)型位席錯(cuò)發(fā)砌生正傻攀移貨將有簡(jiǎn)原子賴多余親，大史部分君是由讀于晶鮮體中端空位姥運(yùn)動(dòng)象到位假錯(cuò)線亂上的砍結(jié)果澇，從亡而會(huì)禁造成摩空位瘦的消魔失；垂而負(fù)鳳攀移襯則需沉要外撤來原虧子，鴨無外燒來原亡子將輛在晶決體中煩產(chǎn)生講新的奔空位貌?？胀衔坏奈愤w移狗速度育隨溫只度的卻升高甩而加釋快，相因此趙刃型解位錯(cuò)共的攀跳移一傾般發(fā)宜生在興溫度肚較高雪時(shí)；耐另外施，溫垃度的豎變化恐將引埋起晶田體的救平衡子空位歌濃度更的變側(cè)化，甲這種濁空位墻的變派化往范往和津刃位盼錯(cuò)的盞攀移魂相關(guān)摟。切角應(yīng)力芳對(duì)刃稻位錯(cuò)粥的攀訂移是歇無效盤的，屯正應(yīng)柴力的餃存在碧有助撐于攀欲移(御壓應(yīng)圓力有緞助正慈攀移傍，拉擔(dān)應(yīng)力肺有助運(yùn)負(fù)攀冰移)翅，但只對(duì)攀巖移的帖總體壩作用碼甚小泛。四、皇位錯(cuò)揀的觀墓察第三唱節(jié)位錯(cuò)枝的基腐本概悲念位錯(cuò)窗在晶斷體表四面的屈露頭拋光較后的口試樣外在侵秩蝕時(shí)目，由衛(wèi)于易勿侵蝕理而出碌現(xiàn)侵勸蝕坑友，其羊特點(diǎn)始是坑妹為規(guī)頃則的仇多邊看型且亦排列救有一附定規(guī)眼律。索只能重在晶魂粒較口大，樹位錯(cuò)蟻較少洲時(shí)才涉有明啄顯效套果。薄膜箱透射渾電鏡控觀察刻將試你樣減姻薄到猾幾十勞到數(shù)袖百個(gè)朝原子哨層(城50苦0nm以下腔)，屢利用壟透射巧電鏡銅進(jìn)行灶觀察岸，可舍見到礙位錯(cuò)棚線。四、廳位錯(cuò)欠的觀餐察第三打節(jié)位錯(cuò)胃的基娛本概緊念表示勞晶體農(nóng)中含紡有位皇錯(cuò)數(shù)腥量的邪參數(shù)跪。位錯(cuò)茶密度ρ用單孕位體證積位召錯(cuò)線鍬的總培長(zhǎng)度黨表示騾。在金廉屬材紋料中角，退男火狀五態(tài)下故，接病近平善衡狀幻玉態(tài)所始得到旁的材圓料，肉這時(shí)困位錯(cuò)岸的密酸度較戒低，孟約在106的數(shù)劉量級(jí)耽；經(jīng)過端較大鍵的冷棉塑性袋變形匹，位液錯(cuò)的逃密度攜可達(dá)1010臟--寨12的數(shù)舉量級(jí)猜。詳刷細(xì)內(nèi)究容到栽塑性肉變形背一章陶再論翻述。位錯(cuò)堅(jiān)密度第四田節(jié)橡位陳錯(cuò)的唐彈性守特征一、睛位錯(cuò)吳的應(yīng)蕩變能來源蝕：位錯(cuò)村應(yīng)變確能主鹽要是般彈性存應(yīng)變歐能。嚷彈簧蛛或其鏡他彈傭性體胸的彈制性位北能0.罰5kx2。同樣至在單摩位體隱積內(nèi)眼彈性察位能益，正雞應(yīng)力孔引起陶的為煙0.慶5σε，而示切應(yīng)最力引欲起的新為0貼.5τγ。在位遲錯(cuò)線翅的周慣圍存懷在內(nèi)風(fēng)應(yīng)力秋，例非如刃擱型位押錯(cuò)，貫在多還余半懼原子吸面區(qū)連域?yàn)樯驂簯?yīng)悉力，戚而缺笑少半業(yè)原子年面的汗區(qū)域炒存在鹽著拉或應(yīng)力還；在泄螺位灣錯(cuò)周蓬圍存濱在的酒是切掩應(yīng)力產(chǎn)。所究以位鉤錯(cuò)周盟圍存照在彈慌性應(yīng)庸變能宋?？绅^見由箏于位侄錯(cuò)的沃存在面，在奮其周侄圍存都在一穗應(yīng)力料場(chǎng)，處應(yīng)力冠場(chǎng)的宇分布擇有機(jī)盼會(huì)進(jìn)西一步慈學(xué)習(xí)叉時(shí)再憐分析鳳。位錯(cuò)倆線周夜圍的距原子橫偏離模了平把衡位磨置，較處于逆較高貍的能雷量狀堆態(tài)，仁高出導(dǎo)的能縮慧量稱上為位侮錯(cuò)的湖應(yīng)變希能，火或簡(jiǎn)毒稱位錯(cuò)諷能。一、切位錯(cuò)疊的應(yīng)駕變能第三左節(jié)位錯(cuò)編的彈換性特叼征位錯(cuò)收應(yīng)變嫌能的淺大小發(fā)，以鑼單位呼長(zhǎng)度瞞位錯(cuò)賽線上蒼的應(yīng)怒變能匙來表遼示，拴單位金為J?忽M-1。在數(shù)還值上U=灣αG產(chǎn)b2，其姐中b為柏雷氏矢丟量的舉大小寬，G為材歉料的騾剪切阿變模絮量。α為常槐數(shù)，丸螺位妻錯(cuò)為0.陣55畢—0冷.7共3，常發(fā)用0.塑5來簡(jiǎn)傍算；眉刃型歉位錯(cuò)墓為0.天81積—1輩.0勇9，常助用1.號(hào)0來簡(jiǎn)歇算。由于史位錯(cuò)川存在揉應(yīng)變剪能，警為減詢小這獄能量末，位土錯(cuò)線蓋的分甚布一末方面去在可乘能的刪情況蛇下盡滅量減載小單歉位長(zhǎng)傭度上魂的能常量，晌由位板錯(cuò)結(jié)丈果決朋定的暖，只恰要晶竄體結(jié)擴(kuò)構(gòu)條祖件容嘗許，叛柏氏傅矢量抬盡量茄小。驅(qū)另一蓋方面遠(yuǎn)就是沈減小販位錯(cuò)敗線的比長(zhǎng)度觀，兩征點(diǎn)之丹間只括要結(jié)逮構(gòu)容廣許，右以直傳線分治布。去好像輸沿位治錯(cuò)線徑兩端油作用挎了一族個(gè)線鉗張力語。線融張力殼和位蜂錯(cuò)的導(dǎo)能量邀在數(shù)恢量上吧是等判價(jià)的演。二、騾位錯(cuò)猴與點(diǎn)愛缺陷轉(zhuǎn)的交邪互作引用第三雕節(jié)位錯(cuò)皮的彈番性特配征晶體改內(nèi)同砍時(shí)含照由位支錯(cuò)和洋點(diǎn)缺橫陷時(shí)松(特哄別時(shí)熟溶入勵(lì)的異刷類原壁子)從，它囑們會(huì)臂發(fā)生質(zhì)交互鴉作用裳。異類隸原子磚在刃掛位錯(cuò)劈燕處會(huì)況聚集坡，如陡小原尾子到壁多出因半原百子面猶處，非大原跡子到你少半果原子熊面處詠，而朝異類老原子姐則溶聞在位小錯(cuò)的華間隙純處。空位軌會(huì)使?fàn)C刃位掩錯(cuò)發(fā)霸生攀乳移運(yùn)月動(dòng)。三、崗位錯(cuò)周間的舊交互今作用第三甩節(jié)位錯(cuò)予的彈摸性特顆征每條呆位錯(cuò)乎線周紋圍存替在應(yīng)裝力場(chǎng)您，對(duì)陶附近內(nèi)的其蔬他位免錯(cuò)有畝力的允作用恥和影覺響，癢這個(gè)鞠影響佳較復(fù)夠雜，壇下面勝僅對(duì)竭簡(jiǎn)單林情況弓加以寧說明鞭。一對(duì)子在同釋一滑餅移面映上平聰行刃腐位錯(cuò)炭，當(dāng)麗其方間向相戀同時(shí)先，表圖現(xiàn)為竟互相組排斥翠，有蚊條件汪時(shí)相律互移紀(jì)動(dòng)來淚增加摟其距曲離。蔥當(dāng)其獎(jiǎng)方向窗相反疫時(shí)，檢表現(xiàn)旨為互突相吸武引，葉有條腸件時(shí)淘相互謹(jǐn)靠近毀，最困后可穗能互杏相中典和而賞消失肥。三、贏位錯(cuò)晃間的籮交互怒作用第三慰節(jié)位錯(cuò)夫的彈刪性特謎征一對(duì)睜平行鐵的螺冶位錯(cuò)蚊，按趣幾何脅規(guī)律觀，其彎共有惠面可纏作為椅其滑辟移面怖。當(dāng)經(jīng)其方閱向相派同時(shí)幅，也判表現(xiàn)飼為互適相排已斥，慈有條印件時(shí)泡相互翠移動(dòng)制來增繳加其因距離揀。當(dāng)犬其方趴向相在反時(shí)歷，也垂表現(xiàn)厘為互娛相吸蓋引，剝有條銳件時(shí)謎相互棍靠近描，最東后可濟(jì)能互添相中校和而找消失習(xí)。處在墓其他壁情況飄下的戒位錯(cuò)尿間的姐相互挎作用嘩較為羽復(fù)雜齡，暫預(yù)時(shí)還勞難簡(jiǎn)頌單的鄙說清規(guī)楚，鋤上例舞僅提寺供一足分析沙的方默向。第五舅節(jié)魔晶棉體中印的界億面面缺側(cè)陷：在三夢(mèng)維空忙間的負(fù)兩個(gè)碰方向翻上的蝕尺寸頑很大叨(晶阿粒數(shù)階量級(jí)犁)，不另外功一個(gè)巖方向忽上的商尺寸既很小故(原作子尺霜寸大腦小)貓的晶丘體缺奸陷。一、嘴表面活及表獄面能1.眨晶體站的表規(guī)面：就孫是晶在體的落外表更面，購一般英是指骨晶體菌與氣偉體(氣相卸或液欲相)的分親界面艦。2.團(tuán)晶體樹的表沉面能欺：同體芳積晶峽體的臟表面匯高出怒晶體澡內(nèi)部州的能吩量稱炮為晶月體的定表面胃自由劈燕能或哪表面趕能。哪計(jì)量扭單位扁為J/腸m2。表面心能就芳是表瘡面張莖力，濟(jì)單位封為N/朝m。晶體潛的表臭面能返在有材些意宏義和奔大家川已知格液體臣表面痕張力交是一驗(yàn)樣的獲。一、雖表面局及表誰面能第五汗節(jié)晶體偵中的圾界面3.喬表面陷能的銀來源產(chǎn)：材料四表面蓮的原菠子和抱內(nèi)部宣原子籌所處端的環(huán)按境不籮同，神內(nèi)部兼在均填勻的廁力場(chǎng)篩中，床能量控較低差，而堅(jiān)表面淹的原套子有慮一個(gè)漏方向狡沒有賞原子赤結(jié)合鴨，處呼在與匪內(nèi)部枕相比旗較高末的能號(hào)量水水平。哲另一波種設(shè)辰想為兩一完虜整的息晶體命，按攜某晶柳面為蒼界切權(quán)開成扒兩半坡，形萬成兩德個(gè)表手面，千切開誓時(shí)為傍破壞迎原有珠的結(jié)南合鍵團(tuán)單位世面積滿所吸議收的演能量迷。由稈于不訊同的臂晶面哈原子蠶的排堡列方超式不沫同，化切開茫破壞危的化債學(xué)鍵嶺的量章也不至同，鏟所以受用不臉同的像晶面較作表夜面對(duì)剃應(yīng)的苗表面云能也曠不相鎖同，削一般扣以原役子的兆排列板面密呆度愈掉高，塌對(duì)應(yīng)鐘的表非面能辰較小拳。一、混表面孕及表減面能第五醬節(jié)晶體參中的蒜界面4.尿表面絹能與疏晶體壘形狀冬之間跳的關(guān)失系：在晶筐體形燈成的掏過程暖中，謎為了迅使系姓統(tǒng)的估自由袋能最浴低，揚(yáng)盡量待降低絮表面肆的總諷能量株，即Σσ喉A最小上。為沿此一摘方面符盡量慢讓?duì)易钚≈?jǐn)?shù)木槊鏋槲１砻嫦?，?dāng)濫然也虎可能慰是表怕面能脖略高補(bǔ)但能漲明顯睛減小池表面你積的評(píng)晶面恰為表訂面。艱例如fc儲(chǔ)c結(jié)構(gòu)瓜的晶魚體自館由生倒長(zhǎng)就早為1桐4面枝體。5.謎粗糙玩表面夸與平厲滑表熄面：晶體集的表熄面在順宏觀鐵為一思能量噸較低冶的平鮮面，玻但表信面原繭子的態(tài)缺陷重，局端部表失面原富子的上缺少駱或部梨分表挨面有鍬多余汗原子蒼，以猜表面哥存在撫的陣鐵點(diǎn)數(shù)六與實(shí)緞?dòng)性@子數(shù)們的比x來表柿示，仔這些匯缺陷冠的存鐘在可潤(rùn)提高縣表面驢的熵喂，是瀉必然海存在扛的。索每種城材料均有特認(rèn)定的x值下輕表面蘆能最撿低，箱其中x=艦0.它5的表鋒面穩(wěn)衡定的渴稱為痰粗糙聽表面參，大租多數(shù)匙的金柔屬材黨料是閃屬于言粗糙物表面彈；x值僅停在0瞇或1龍附近崖穩(wěn)定槍的稱省為平您滑表著面，兵大多斬是非興金屬譽(yù)材料薪。二、訴晶界第五杠節(jié)晶體寇中的相界面2.菊晶界陵的結(jié)湖構(gòu)：根據(jù)泊晶界爹兩側(cè)能晶粒耳的位落向差偵不同奇，晶滴界的夫結(jié)構(gòu)屬大致欄可分竄為三組類。1.建晶界喇：晶界更就是尊空間炎取向星(或妹位向航)不奮同的爛相鄰鼻晶粒著之間導(dǎo)的分申界面奔。1）橡小角步度晶砌界晶界宜兩側(cè)痰的晶后粒位離向差萄很小刑?？墒翱闯缮允且晃赶盗写呷形环藻e(cuò)排壇列成粗墻，取晶界各中位窩錯(cuò)排構(gòu)列愈屬密，卡則位注向差奸愈大兔。二、膏晶界第五貓節(jié)晶體喜中的炊界面2）持大角埋度晶攀界晶界睛兩側(cè)麥的晶落粒位也向差乳較大向，不于能用紹位錯(cuò)啦模型閣。關(guān)荷于大息角度滿晶界鼠的結(jié)拆構(gòu)說鋪法不炕一，睬晶界提可視聚為2析—3搞(5攔)個(gè)饒?jiān)臃サ倪^垮渡層浮，這穩(wěn)部分駱的原明子排唐列盡璃管有百其規(guī)羊律，負(fù)但排循列復(fù)晶雜，鴉暫以攀相對(duì)戀無序蜓來理雹解。3）勻共格揚(yáng)界面界面扎上一扶側(cè)的奪晶體舊的某食一晶暴面與助另一楚側(cè)的疊一晶斑面具秤有相煩同的曬原子殊排列擺，例胡如同巾一族爹的不緞同晶梨面，獻(xiàn)作為柔其共結(jié)有界品面。抬這時(shí)痛兩側(cè)及的晶肢體應(yīng)輕處于啦某寫殖特定鴉角度慘。二、刮晶界第五咐節(jié)晶體分中的好界面3.乒界面余能：晶界矮面上也的原鼠子相妄對(duì)正凍常晶鑰體內(nèi)客部的志原子鏈而言扒，均侵處于凍較高皂的能燈量狀裂態(tài)，妨因此絨，晶酒界也鐘存在說界面家能。界面透能與時(shí)結(jié)構(gòu)挺的關(guān)僑系：二、丸晶界第五皂節(jié)晶體醬中的找界面4.孔晶界旗與雜胸質(zhì)原受子的惹相互云作用才：在材迎料的篩研究看中，花發(fā)現(xiàn)翅少量景雜質(zhì)躺或合母金元拒素在膊晶體振內(nèi)部糕的分豪布也棗是不緒均勻陪的，撥它們暮常偏騎聚于爪晶界擁，稱衡這種野現(xiàn)象約為晶男界內(nèi)租吸附從。產(chǎn)生欠的原插因可面參見襪位錯(cuò)懲與點(diǎn)利缺陷臘的作討用，借一般照雜質(zhì)齊原子蘇與晶宗體的忙尺寸課或性兄質(zhì)差伴別愈侍大，均這種鞠偏聚脾愈嚴(yán)曾重。雜質(zhì)楊原子渠在晶扮界的嗚偏聚鬧對(duì)晶纖體的角某些牽性能爆產(chǎn)生循重要愁的影筐響，斬具體餓的影且響到掙學(xué)習(xí)券材料姓性能凳時(shí)要蕉使用拳，這欠里先進(jìn)介紹扛內(nèi)吸婚附的媽概念愧。三、六相界狂面第五授節(jié)晶體蛛中的河界面2)原相界砌面：兩種肯不同卡相的芒分界銷面。繼液體彎的表餃面是惱液相趁和氣但相的織分界愛面；怒晶體料的表乎面是練晶體秋和氣蒜相(或液午相)的分顯界面欄；兩證個(gè)不斧同的暫固相竿之間艷的分欲界面幸也是鉆相界夏面，糟在我皇們的睡課程凡中主捐要是褲指后棚者。1)摔相：在物凍理化催學(xué)中暖已有階了明哄確的祥解釋胞。它稠是指繁成分誰相同江、(棗晶體鴿)結(jié)臭構(gòu)相幸同、贏有界慌面和哭其它許部分湖分開于的物窯質(zhì)的次均勻督組成漏部分閱。3)燃相界投面的分主要狹特性膛：相界蹦面的撒結(jié)構(gòu)梨和晶府界有侄一定桂的共噴性，榴也有壇一些唇明顯煙的差贊別。秋非共隱格界沃面類污似大涌角度爛晶界臥，而點(diǎn)完全叢的共賊格是浴困難躬的，叉共格笑面兩攝邊微允少的績(jī)差別速可以