第一章
1.解释以下基本概念
空间点阵:为了便于研究晶体中原子,分子或离子的排列情况,近似地将晶体看成是无错排的理想晶体,忽略其物质性,抽象为规则排列于空间的无数几何点。这些点代表原子(分子,离子)的中心,也可是彼此等同的原子群或分子群的中心,各点的周围环境相同。这种点空的间排列称为空间点阵。
晶体结构:晶体材料中原子按一定对称性周期性平移重复而形成的空间排列形式。可分为7大晶系、14种平移点阵、32种点群、230种空间群。
晶胞:晶格最小的空间单位。一般为晶格中对称性最高、体积最小的某种平行六面体。
配位数:晶体结构中,与任一原子最近邻并且等距离的原子数。 致密度:晶胞中原子所占的体积分数。
金属键:金属正离子和自由电子之间相互作用结合而成。 缺位固溶体:晶格结点位置上出现空位的一种固溶体。
电子化合物:由第一族或过渡族元素与第二至第四族元素构成的化合物,他们不遵守化合价规律,但满足一定的电子浓度,虽然电子化合物可用化学式表示,但实际成分可在一定的范围变动,可溶解一定量的固溶体。
间隙相:化合物具有简单的晶体结构。
间隙化合物:由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的
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非金属元素形成的金属化合物。
超结构:也称超点阵,是有序固溶体结构的通称。
拓扑密堆相:由大小不同的原子适当配合,得到全部或主要是四面体间隙的复杂结构。
固溶体:凡溶质原子完全溶于固态溶剂中,并能保持溶剂元素的晶格类型所形成的合金相称为固溶体。
置换固溶体:溶质原子置换了溶剂点阵中的一些溶剂原子。 间隙固溶体:一些原子半径小于0.1nm的非金属元素因受尺寸因素的影响,不能与过渡族金属元素形成置换固溶体,却可处于溶剂晶格结构中的某些间隙位置。
第二章
肖脱机空位:当某些原子获得足够高的能量时,就可克服周围原子的束缚,离开原来的平衡位置,离位原子跑到晶体表面或晶界就可形成肖脱机空位。
弗仑克尔空位:当某些原子获得足够高的能量时,就可克服周围原子的束缚,离开原来的平衡位置,如果跳到晶体间隙中,就形成了弗仑克尔空位。
刃型位错:在金属晶体中,由于某种原因,晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面有如切入晶体的刀片,刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称为刃型位错。半原子
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面在上面的称正刃型位错,半原子面在下面的称负刃型位错。 螺型位错:又称螺旋位错。一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移,原子平面沿着一根轴线盘旋上升,每绕轴线一周,原子面上升一个晶面间距。在中央轴线处即为一螺型位错。围绕位错线原子的位移矢量称为滑移矢量或伯格斯(Burgers)矢量,对于螺型位错,位错线平行于伯格斯矢量。
混合位错:在晶体位错线中,既不垂直也不平行于柏氏矢量b的位错线称为混合位错。
柏氏矢量:柏氏矢量(Burgers vector)是描述位错实质的重要物理量。反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。通常将柏氏矢量称为位错强度,位错的许多性质如位错的能量,所受的力,应力场,位错反应等均与其有关。它也表示出晶体滑移时原子移动的大小和方向。
位错密度:位错密度定义为单位体积晶体中所含的位错线的总长度。位错密度的另一个定义是:穿过单位截面积的位错线数目,单位也是1/平方厘米。ρ=S/V。分别为晶体体积和位错线总长度。 位错的滑移:位错沿着滑移面的移动称为滑移。
位错的攀移:位错攀移是指刃型位错在晶体内沿着垂直于滑移面方向上的运动。位错攀移是一种扩散过程,借助于空位或质点的扩散与运动,刃型位错向上、向下攀移一定的原子间距。
弗兰克-瑞德源:设想晶体中有一段位错线两端被钉住,在应力的作用下,位错由于滑移而变弯曲,而位错所受作用力恒与位错线垂直,
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材料物理课后作业
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