材料科學基礎(chǔ)1—4章

1、1234567891011121314151617181920Cu ： 2122232425262728293031322()ABXX1- 4離子鍵結(jié)合（）1-e 100%33343536370EFdx 38394041二氧化硅結(jié)構(gòu)示意圖二氧化硅結(jié)構(gòu)示意圖 a)晶體晶體 b)非晶體非晶體42晶核形成晶核長大43442 sindn454647484950,0T VA,0TPGexpQvART5152535455565758uvwruavbwc59606162111 111 111 111 111 111 111 111、112 112、112 112、6364100(100)(010)(001)

2、(100)(010)(001)656667686970717273741(2)31(2)31()3uUVvVUtUVwW 75767778798081如：面心立方的2110322244aada8212a24a12c838485122 112211221uk lk lvl hl hwh kh k122112211221hv wv wkwuw ulu vu v86(123),(012),(421)102,211,3468788899091929394(4 3/3)ar(2 2)ar2ar95969798991001011021031041051061071081091101111121131141

3、15116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146/MnNiMiNi2/MwNiMiNiMi147148149150151152153154雜原子能大大改變聚合物的性能。如：O原子增強鏈的柔性，提高聚合物的彈性。155156157無規(guī)共聚，a)交替共聚，b)嵌段共聚，c)接枝共聚，d)（黑球代表一種重復(fù)單元，（黑球代表一種重復(fù)單元，白球代表另一種重復(fù)單元）白球代表另一種重復(fù)單元）158159(1)全同立構(gòu)取代基X同側(cè)容易結(jié)晶(2)間同立構(gòu)取代基X相間容易結(jié)

4、晶(3)無規(guī)立構(gòu)取代基X無規(guī)不易結(jié)晶160線型線團形 支化形 梳形 星形 a) b) c) d)交聯(lián)形 網(wǎng)形 e) f)體型161162163柔順性柔順性164聚異丁烯聚丙烯好于好于165166167168169無規(guī)線團模型無規(guī)線團模型170粒子相粒間相粒子相171172/() 100%WcccafWWW/() 100%VcccafVVV173()/()vcacaf例題：P82174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196點缺陷的類型: Schottky 空位； Frenkel 缺陷缺陷 異類間隙原子；

5、異類間隙原子； 小置換原子；小置換原子； 大置換原子大置換原子197198199200自由能隨點缺陷數(shù)量的變化201202203204205206207208209毛毛蟲爬行過程示意圖挪動地毯過程示意圖210211212213214215216217柏氏矢量與位錯線的關(guān)系a) 刃型位錯b) 螺型位錯c) 混合型位錯218判斷刃位錯柏氏矢量方向的右手定則219（3）對于混合位錯線柏氏矢量既不垂直也不平行于位錯線，但可分解成平行于位錯線的螺分量，和垂直于位錯線的刃分量22012ba222ab 221位錯柏氏矢量的加和位錯柏氏矢量的加和a) 加和前加和前; b) 加和后加和后222位錯柏氏矢量的守恒

6、性223224位錯運動滑移運動攀移運動位錯的滑移 位錯線在其滑移面內(nèi)的運動位錯的滑移面由位錯線及其柏氏矢量所確定的平面或曲面（1）位錯運動方向、切應(yīng)力方向及晶體滑移方向間的關(guān)系（螺、刃位錯對比）：225226227228229230P107，例題：圖中的晶面上有一位錯環(huán)，其柏氏矢量b垂直于滑移面，試問該位錯環(huán)在切應(yīng)力下的運動特征。231232233刃位錯的攀移 a) 攀移前; b) 正攀移; c) 負攀移234235236例題1 如圖所示，立方形晶體內(nèi)有一正方形位錯環(huán)ABCD, 其滑移面EFGH平行于晶體的上下底面，ABEF，柏氏矢量 b AB在晶體的上下底面施加切應(yīng)力b 試判斷各段位錯線運動

7、的類型及方向237判斷位錯線運動方向的右手法則238例題2 如圖所示，立方形晶體內(nèi)有一正方形位錯環(huán)ABCD, 其滑移面EFGH平行于晶體的上下底面，ABEF，柏氏矢量bAB. 在晶體的左右表面施加壓應(yīng)力 b. 試判斷各段位錯線運動的類型及方向.239判斷刃位錯柏氏矢量方向的右手定則判斷刃位錯柏氏矢量方向的右手定則240241242位錯的腐蝕坑位錯的腐蝕坑 (1000)用電子顯微鏡觀察位錯用電子顯微鏡觀察位錯a) 電鏡下觀察的位錯組態(tài)圖電鏡下觀察的位錯組態(tài)圖(30000) b) 該組位錯在三維試樣中的分布該組位錯在三維試樣中的分布243244245246247248249250251252253

8、2542552562572582592602612622632642652662671、以虛功原理計算268269270兩個相距為d、柏氏矢量分別為 b1 和 b2 的平行螺位錯， 單位長度位錯線的互作用力在兩位錯線的連線方向，大小為f = Gb1 b2/ 2d ，且同號相斥、異號相吸。271同一滑移面內(nèi)，兩個相距為d、柏氏矢量分別為b1 和 b2 的平行刃位錯，單位長度位錯線的互作用力在兩位錯線的連線方向， 大小為f = Gb1b2/2 (1 ) d，且同號相斥、異號相吸。272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291

9、292293294295296297110121211. .266aaaS F298299300301302303每一個晶粒內(nèi)原子排列的取向也不完全一致，晶粒內(nèi)又可分為位向差幾分到幾度的若干小晶塊，稱為亞晶粒亞晶界304對稱傾斜小角度晶界的結(jié)構(gòu)對稱傾斜小角度晶界的結(jié)構(gòu)305晶體中的小角度晶界與位錯蝕坑 (1500)306大角度晶界結(jié)構(gòu)示意圖大角度晶界結(jié)構(gòu)示意圖307308Cu晶體的晶界能與位向差的關(guān)系309310NaCl表面原子的切面圖311312晶體表面的臺階及凹凸不平313314315316317 液滴在固體表面潤濕(a) 與不潤濕(b) 的情況318319第二相第二相處于三個處于三個 晶粒交匯點時晶界能與相界能的平衡晶粒