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第一章 1晶体：按一定规律呈周期性排列的固体（格子；有固定熔点；各向异性） 2晶体结构==空间点阵（晶格） + 结构基元 （原子或原子集团） 3晶胞：反映晶体周期性和对称性的最小单元 4布拉菲点阵：依据晶胞参数把晶体划分为7类（7个晶系共14种点阵） 5晶面指数（hkl）：截距的倒数比(晶面族：±h，k，l) 晶向指数（uvw）：坐标轴的比（晶向族：±u，v，w进行组合排列） 注：[hkl]晶向是（hkl）晶面的法向；即[hkl] ⊥（hkl） [uvw]晶向平行于晶面(hkl)时必满足：hu+kv+lw=0 6晶面间距：d=a/√(h2+k2+l2) 晶面指数低的晶面间距大 若体心立方h+k+l=奇数；面心立方hkl不全为奇数或不全为偶数时，间距除以2 7晶面夹角： 晶向夹角： 8晶带定理：hu+kv+lw=0（晶带轴[uvw]；晶带所在面（hkl） 9点阵常数（a=晶胞的边长）：体心立方r=√3/4 a；面心立方r=√2/4 a 致密度K：晶胞中原子所占的体积分数 配位数CN：最近邻并且等距的原子数 fcc晶胞中有4个原子；原子紧密排列面（111）；密排方向110； K=0.74；配位数为12 bcc晶胞中有2个原子；原子紧密排列面（110）；密排方向111； K=0.68；配位数为8 hcp晶胞中有6个原子；原子紧密排列面（0001）；密排方向1120； K=0.74；配位数12 10面心立方堆积：ABCABC..... ；六方密堆积ABAB.... 八面体间隙：fcc（4正r=0.146a）；hcp（6正 r=0.146a）；bcc（6扁r=0.067a） 四面体间隙：fcc（8 r=0.0794a） ；hcp（12 r=0.0794a）；bcc（12 r=0.126a） ； 应用：用间隙的内容解释γ-Fe溶碳能力大于α-Fe的原因？ 虽bcc致密度小于fcc，但间隙分散，每个间隙相对体积小，因此bcc可能掺入杂质和溶质原子的数量小于fcc（γ-Fe是fcc结构；α-Fe是bcc结构） 11晶体缺陷：原子排列偏离完整性的区域 A点缺陷（内能升高↓、熵值增大↑）：原子热振动使部分原子获得足够高的能量能够克服约束，迁移到新的位置，形成空位（弗伦克尔缺陷和肖基特缺陷）、间隙原子、置换原子。 空位平衡浓度：C=n/N=Aexp(-?E/KT) n:平衡空位数 N:点阵总数 （C与T呈指数关系，T大C大；空位形成能E大C小） B线缺陷：原子面整体滑移（产生位错）【位错与空位不同，位错是不稳定的】 位错：刃型位错（垂直，上压小下张大）、螺型位错（平行，左逆右顺）、混合位错（刃+螺） 伯式矢量：b=a/n[uvw]=a/n√(u2+v2+w2) 位错密度：单位体积内位错线的总长度ρ=L/V=n/A（L晶体长度,n位错线数,A晶体截面积） 位错的形式：滑移（原子在位错面位移导致永久变形） 攀移（热缺陷即高温位错线在滑移面方向的运动导致空位或间隙原子的变化） 位错的滑移特点：刃型位错滑移方向与外力及伯式矢量平行，正负位错滑移方向相反； 螺型位错滑移方向与外力及伯式矢量垂直，左右螺型位错滑移方向相反； 晶体的滑移方向与外力及位错的伯式矢量相一致，与位错的滑移方向不同 位错的攀移的实质是多余半原子面的伸缩（螺型位错无攀移）；是非守恒运动（温度正应力） 位错的应力场：螺型位错：只有切应力，与r成反比与G、b成正比与θ无关切应力轴对称 刃型位错： 滑移面只有切应力；与r成反比与G、b成正比 位错的应变能：E=aGb2且R↑E↑；晶体中最易形成螺型位错；位错有伸直趋势 位错的受力：线张力：表示单位长度位错线所需能量；在数值上等于位错应变能T=KGb2 （位错受力弯曲时，单位长度位错线弯曲所需外力f =T/R=KGb2/R） 外力场受力：单位长度位错线上的力F=τb（位错越弯曲所需τ=Gb/2R越大） 位错相互作用力：同向斥力反向引力；该力绝对值与b矢量模正比与距离反比 位错的生成途径：液态金属凝固；过饱和空位转化；局部应力集中 位错的增殖机制：F-R源（弗兰克-瑞德源）；两端固定（只有ττmax才起增殖）作用） 位错交割：与其他该滑移面上的位错交割，并留下一个和自身b相同的一段位错，同时使位错发生弯折，形成割阶（刃型位错割阶硬化效应：不因张力消失）或扭折（弯结） 实际b：全位错（滑移后晶体原子排列不变）和不全位错（面心立方存在肖克莱和弗兰克） 堆垛层错：是一种低能量层错 位错反应：满足几何条件（守恒性）；能量条件（反应后反应前） 共价晶体和离子晶体的位错：可动位错少；位错运动阻力大 C面缺陷： 晶界（位错界面）：小角度晶界（对称倾斜晶界）和大角度晶界（重合位置点阵CSL、O点阵模型