②分类 点缺陷(零维缺陷)原子尺度的偏离, 按缺陷 例:空位、间隙原子、杂质原子等 线缺陷(一维缺陷)-原子行列的偏离. 例:位错等 几何形态 面缺陷(二维缺陷)-表面、界面处原子排列混乱. 例:表面、晶界、堆积层错、镶嵌结构等 体缺陷(三维缺陷)-局部的三维空间偏离理想晶体的周期性 例:异相夹杂物、孔洞、亚结构等 按缺陷 热缺陷 杂质缺陷 生 非化学计量缺陷 原因 其它原因:电荷缺陷,辐照缺陷等
点缺陷(零维缺陷)-原子尺度的偏离. 例:空位、间隙原子、杂质原子等 线缺陷(一维缺陷)-原子行列的偏离. 例:位错等 面缺陷(二维缺陷)-表面、界面处原子排列混乱. 例:表面、晶界、堆积层错、镶嵌结构等 体缺陷(三维缺陷)-局部的三维空间偏离理想晶体的周期性 例:异相夹杂物、孔洞、亚结构等 按 缺 陷 的 几 何 形 态 ②分类 热缺陷 杂质缺陷 非化学计量缺陷 其它原因:电荷缺陷,辐照缺陷等 按 缺 陷 产 生 的 原 因
③缺陷与材料性能的关系 ·点缺陷破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲,称晶格畸变 >使强度、硬度提高,塑性、韧性下降; >与材料的电学性质、光学性质有关; y 影响材料的高温动力学过程(扩散、相变、固相反应、烧结); ,对耐腐蚀性和化学反应性能也有较大影响 ●线缺陷(位错)的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关 000日0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 日 0 0 0 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 空位缺陷 间隙原子 小置换原子 大置换原子
空位 间隙原子 小置换原子 大置换原子 ⚫点缺陷破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲,称晶格畸变 ➢ 使强度、硬度提高,塑性、韧性下降; ➢ 与材料的电学性质、光学性质有关; ➢ 影响材料的高温动力学过程(扩散、相变、固相反应、烧结) ; ➢ 对耐腐蚀性和化学反应性能也有较大影响 ⚫线缺陷(位错)的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关 空位缺陷 大置换原子 ③缺陷与材料性能的关系
研究缺陷的意义:由于缺陷的存在,才使晶体表现出 各种各样的性质,使材料加工、使用过程中的各种性 能得以有效控制和改变,使材料性能的改善和复合材 料的制备得以实现。因此,了解缺陷的形成及其运动 规律,对材料工艺过程的控制,对材料性能的改善, 对于新型材料的设计、研究与开发具有重要意义 海蓝宝石 GGG激光晶体 含Fe2+的绿柱石Be3Al2[Si6O18l 掺钕钆镓石榴石(Nd:GGG)
研究缺陷的意义:由于缺陷的存在,才使晶体表现出 各种各样的性质,使材料加工、使用过程中的各种性 能得以有效控制和改变,使材料性能的改善和复合材 料的制备得以实现。因此,了解缺陷的形成及其运动 规律,对材料工艺过程的控制,对材料性能的改善, 对于新型材料的设计、研究与开发具有重要意义 海蓝宝石 含Fe2+的绿柱石Be3Al2 [Si6O18] GGG激光晶体 掺钕钆镓石榴石(Nd:GGG)
点缺陷:固有的 空位、自间隙原子 外来的 杂质原子,原则上可看成固溶体 Pt表面的STM像
点缺陷:固有的⎯⎯空位、自间隙原子 外来的⎯⎯杂质原子,原则上可看成固溶体 Pt表面的STM像
1.点缺陷:任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区 空位: (a)无原子的阵点位置 (b)双空位 间隙原子: (d挤入点阵间隙的原子 肖特基缺陷:(c)离子对空位 弗兰克尔缺陷:()等量的正离子空位和正离子间隙 (b)
1. 点缺陷:任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区 空位 : (a)无原子的阵点位置 间隙原子: (d)挤入点阵间隙的原子 肖特基缺陷 : (c)离子对空位 弗兰克尔缺陷:(e)等量的正离子空位和正离子间隙 (b)双空位