多晶结构金属合金样品表面粗糙度计量仪器
在具有多晶结构的所有普通材料中还有一种比点缺陷和位错还
粗糙的二维缺陷,与结构取向一致的单晶体不同,多晶体材料类似
的一块由许多取向不同的小晶粒组成的方块糖,大多数金属的晶粒
尺寸为几微米,甚至只有微米的若干分之一,
一些岩石的晶粒尺寸有几毫米,晶粒之间界面称为晶界,若相邻晶
粒在取向上只差很小角度,则称为小角晶界,根据由柏格斯发展的
模型,可以将小角晶界描述成刃型位错链,反之,在晶粒之间角度
较大时,可产生有许多原子位置的有序化程度很低,甚至为非晶形
的缺陷区域,在这些晶界中富集各种各样的杂质,它们是在结晶过
程中沉淀出来的。
最后还应指出,作出最粗糙形式的晶体缺陷,即三维无序排列,
其例子有在许多玻璃状物质铸件以及表面层中出现的孔隙,此外还
有形形色色的微观或宏观夹杂,在多相金属合金中存在一些比较均
匀的三维无序排列,由于在液相和固相合金元素的分种平衡相当不
同,局部相当复杂,因此晶粒往往以不同相的形式析出,即是说,
产生各种具有不同成分的晶粒,这类组织可用来改变材料的性能,
因为在含有三维缺陷的材料中,位错运动要克服很大阻力,并从而
大大提高材料的强度,碳钢中的所谓马氏体和奥氏体相是大家最熟
悉的例子。
上面简单介绍了最重要的晶体缺陷,最后还应再次强调,固体在
实际结构对材料性能起决定性作用,通常,晶体缺陷使力学和其它
性能较理想固体恶化,然而,若考虑到晶体缺陷是相互影响的——
例如三维缺陷阻碍位错的迁移——因而可以出现某种补偿,由于制
取具有相当理想晶体结构的较大试样从科技角度不定格解决,尤其
要付出很高经济代价,因而在技术上目前大多采用具有高缺陷密度
的原子物理理论基础上才能加以解释,根据不同用人可借助于这些
提纯方法针对性地改善材料的性能,只是最近才大规模应用接近理
想固体的高纯材料。
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