二、专题报告,共50分试选取本课程中某一专题,联系自己的专业,在阅读一定的参考资料的前提下,写一篇专题报告。要求:必做题及选做题的答案均手写;读书报告不超过2000字,不能长篇copy,加注参考文献。普通钢,由碳含量决定,C越高,硬度越大,强度越高,韧性和弹性越低。合金钢,由合金的含量决定,合金越多、硬度越高,强度越高,韧性和弹性也可以同步增长。点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。其中点缺陷包括空位、间隙原子、置换原子。线缺陷包括刃型位错、螺型位错。面缺陷包括晶体的表面、晶界、亚晶界、相界。他们对力学性能地影响:使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等点缺陷是最简单的________,它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。点缺陷是发生在晶体中一个或几个晶格常数范围内,其特征是在三维方向上的尺寸都很小,例如________、________、杂质原子等,也可称零维缺陷[1]。点缺陷与温度密切相关所以也称为热缺陷。一块________常常被一些界面分隔成许多较小的畴区,畴区内具有较高的原子排列完整性,畴区之间的界面附近存在着较严重的原子错排。这种发生于整个界面上的广延缺陷被称作面缺陷,即在工程材料学中,面缺陷是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。工程材料学中,线________指二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷,其特征是两个个方向尺寸上很小另外两个方向延伸较长,也称一维缺陷,集中表现形式是________,由________中原子平面的错动引起。位错从几何结构可分为两种:________和________。在理想完整晶体中,原子按一定的次序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上。但在实际的晶体中,由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,原子的排列不可能那样完整和规则,往往存在偏离了理想晶体结构的区域。这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷,它破坏了晶体的对称性。晶体中存在的缺陷种类很多,根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。点缺陷:是指三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位和间隙原子空位是指未被原子所占有的晶格结点。间隙原子是处在晶格间隙中的多余原子。点缺陷的出现,使周围的原子发生靠拢或撑开,造成晶格畸变。使材料的强度、硬度和电阻率增加。所以金属中,点缺陷越多,它的强度、硬度越高。线缺陷:是指三维空间中在二维方向上尺寸较小,在另一维方面上尺寸较大的缺陷。属于这类缺陷主要是位错。什么是位错呢?位错是晶体中的某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。面缺陷:是指二维尺寸很大而第三维尺寸很小的缺陷。通常是指晶界和亚晶界。缺陷对物理性能的影响很大,可以极大的影响材料的导热,电阻,光学,和机械性能,极大地影响材料的各种性能指标,比如强度,塑性等。化学性能影响主要集中在材料表面性能上,比如杂质原子的缺陷会在大气环境下形成原电池模型,极大地加速材料的腐蚀,另外表面能量也会受到缺陷的极大影响,表面化学活性,化学能等等。总之影响非常大,但是如果合理的利用缺陷,可以提高材料某一方面的性能,比如人工在半导体材料中进行掺杂,形成空穴,可以极大地提高半导体材料的性能。
二、专题报告,共50分
试选取本课程中某一专题,联系自己的专业,在阅读一定的参考资料的前提下,写一篇专题报告。要求:必做题及选做题的答案均手写;读书报告不超过2000字,不能长篇copy,加注参考文献。
普通钢,由碳含量决定,C越高,硬度越大,强度越高,韧性和弹性越低。合金钢,由合金的含量决定,合金越多、硬度越高,强度越高,韧性和弹性也可以同步增长。
点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。
其中点缺陷包括空位、间隙原子、置换原子。
线缺陷包括刃型位错、螺型位错。
面缺陷包括晶体的表面、晶界、亚晶界、相界。
他们对力学性能地影响:使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等
点缺陷是最简单的________,它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。点缺陷是发生在晶体中一个或几个晶格常数范围内,其特征是在三维方向上的尺寸都很小,例如________、________、杂质原子等,也可称零维缺陷[1]。点缺陷与温度密切相关所以也称为热缺陷。
一块________常常被一些界面分隔成许多较小的畴区,畴区内具有较高的原子排列完整性,畴区之间的界面附近存在着较严重的原子错排。这种发生于整个界面上的广延缺陷被称作面缺陷,即在工程材料学中,面缺陷是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。
工程材料学中,线________指二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷,其特征是两个个方向尺寸上很小另外两个方向延伸较长,也称一维缺陷,集中表现形式是________,由________中原子平面的错动引起。位错从几何结构可分为两种:________和________。
在理想完整晶体中,原子按一定的次序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上。但在实际的晶体中,由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,原子的排列不可能那样完整和规则,往往存在偏离了理想晶体结构的区域。这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷,它破坏了晶体的对称性。
晶体中存在的缺陷种类很多,根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。
点缺陷:是指三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位和间隙原子
空位是指未被原子所占有的晶格结点。间隙原子是处在晶格间隙中的多余原子。点缺陷的出现,使周围的原子发生靠拢或撑开,造成晶格畸变。使材料的强度、硬度和电阻率增加。所以金属中,点缺陷越多,它的强度、硬度越高。
线缺陷:是指三维空间中在二维方向上尺寸较小,在另一维方面上尺寸较大的缺陷。属于这类缺陷主要是位错。什么是位错呢?
位错是晶体中的某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。
面缺陷:是指二维尺寸很大而第三维尺寸很小的缺陷。通常是指晶界和亚晶界。
缺陷对物理性能的影响很大,可以极大的影响材料的导热,电阻,光学,和机械性能,极大地影响材料的各种性能指标,比如强度,塑性等。
化学性能影响主要集中在材料表面性能上,比如杂质原子的缺陷会在大气环境下形成原电池模型,极大地加速材料的腐蚀,另外表面能量也会受到缺陷的极大影响,表面化学活性,化学能等等。
总之影响非常大,但是如果合理的利用缺陷,可以提高材料某一方面的性能,比如人工在半导体材料中进行掺杂,形成空穴,可以极大地提高半导体材料的性能。
题目解答
答案
晶体缺陷 空位 间隙原子 晶体 缺陷 位错 晶体 刃型位错 螺型位错