文档介绍：第二章晶体结构缺陷
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缺陷的含义:通常把晶体点阵结构中周期性势场的畸变称为晶体的结构缺陷。
理想晶体:质点严格按照空间点阵排列。
实际晶体:存在着各种各样的结构的不完整性。
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。
缺陷对材料性能的影响举例: 材料的强化,如钢——是铁中渗碳 陶瓷材料的增韧 半导体掺杂
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本章主要内容:
§ 晶体结构缺陷的类型
§2. 2 点缺陷
§ 线缺陷
§ 面缺陷
§ 固溶体
§ 非化学计量化合物
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掌握缺陷的基本概念、分类方法;
掌握缺陷的类型、含义及其特点;
熟练书写点缺陷的缺陷反应方程式、化学平衡方法计算热缺陷的浓度;
了解缺陷在材料性能的改善、新型材料的设计、研究与开发中的意义。
本章要求掌握的主要内容:
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晶体结构缺陷的类型
分类方式:
几何形态:点缺陷、线缺陷、面缺陷等
形成原因:热缺陷、杂质缺陷、非化学计量缺陷等
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一、按缺陷的几何形态分类
本征缺陷
杂质缺陷
点缺陷
零维缺陷
线缺陷
一维缺陷
位错
面缺陷
二维缺陷
小角度晶界、大角度晶界
挛晶界面
堆垛层错
体缺陷
三维缺陷
包藏杂质
沉淀
空洞
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1. 点缺陷(零维缺陷) Point Defect
  缺陷尺寸处于原子大小的数量级上,即三维方向上缺陷的尺寸都很小。
包括:空位(vacancy)
间隙质点(interstitial particle)
错位原子或离子
外来原子或离子(杂质质点)(foreign particle)
双空位等复合体
点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关。
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Now What Do You See?
Vacancy
Interstitial
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• Vacancies:
-vacant atomic sites in a structure.
• Self-Interstitials:
-"extra" atoms positioned between atomic sites.
Point Defects
Common
Rare
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Two es if impurity (B) added to host (A):
• Solid solution of B in A (., random dist. of point defects)
OR
Substitutional alloy
(., Cu in Ni)
Interstitial alloy
(., C in Fe)
Impurities In Solids
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