题目
在实际晶体中存在哪些缺陷?对性能有何影响?
在实际晶体中存在哪些缺陷?对性能有何影响?
题目解答
答案
点缺陷——形成空位或者间隙原子,往往导致强度和硬度提高,线缺陷——有规律的位错,增加或减少位错密度可以提高强度,面缺陷——不规则区域在两个方向的尺寸很大,在另外一个方向的尺寸很小,产生晶格畸变。晶界增多能显著提高材料的强度,也可提高材料的塑性和韧性,但是容易发生高温氧化,耐腐蚀性能降低。
解析
步骤 1:点缺陷
点缺陷是指在晶体中,原子或离子的位置偏离了理想晶格的位置,包括空位和间隙原子。空位是晶格中缺少一个原子的位置,而间隙原子则是原子占据了晶格中原本不存在的位置。这些缺陷通常会导致材料的强度和硬度提高,因为它们阻碍了位错的运动,从而增加了材料的塑性变形阻力。
步骤 2:线缺陷
线缺陷主要是指位错,位错是晶体中晶格的不连续性,可以分为刃型位错和螺型位错。位错的存在使得晶体在受力时更容易发生塑性变形,通过位错的滑移和增殖,材料的强度和韧性可以得到提高。通过控制位错的密度,可以调整材料的力学性能。
步骤 3:面缺陷
面缺陷包括晶界和相界,晶界是不同晶粒之间的界面,相界是不同相之间的界面。晶界的存在使得材料在受力时更容易发生塑性变形,因为晶界处的原子排列不规则,容易发生滑移。晶界增多能显著提高材料的强度,但同时也会降低材料的耐腐蚀性能,因为晶界处的原子排列不规则,容易发生腐蚀。
点缺陷是指在晶体中,原子或离子的位置偏离了理想晶格的位置,包括空位和间隙原子。空位是晶格中缺少一个原子的位置,而间隙原子则是原子占据了晶格中原本不存在的位置。这些缺陷通常会导致材料的强度和硬度提高,因为它们阻碍了位错的运动,从而增加了材料的塑性变形阻力。
步骤 2:线缺陷
线缺陷主要是指位错,位错是晶体中晶格的不连续性,可以分为刃型位错和螺型位错。位错的存在使得晶体在受力时更容易发生塑性变形,通过位错的滑移和增殖,材料的强度和韧性可以得到提高。通过控制位错的密度,可以调整材料的力学性能。
步骤 3:面缺陷
面缺陷包括晶界和相界,晶界是不同晶粒之间的界面,相界是不同相之间的界面。晶界的存在使得材料在受力时更容易发生塑性变形,因为晶界处的原子排列不规则,容易发生滑移。晶界增多能显著提高材料的强度,但同时也会降低材料的耐腐蚀性能,因为晶界处的原子排列不规则,容易发生腐蚀。