第七章 合金中第二相衬度

1、第七章 合金中第二相衬度7.1 体积非常小的共格第二相衬度这类第二相粒子主要是指那些和基体之这类第二相粒子主要是指那些和基体之间处于共格或半共格状态的粒子。间处于共格或半共格状态的粒子。第二相粒子的存在使得基体晶格发生畸变，第二相粒子的存在使得基体晶格发生畸变，由此引入了缺陷矢量由此引入了缺陷矢量R R，使产生畸变的晶体部，使产生畸变的晶体部分和不产生畸变的部分出现衬度差异，这类分和不产生畸变的部分出现衬度差异，这类衬度称为应变场衬度。衬度称为应变场衬度。（1）共格球形粒子引起的应变衬度）共格球形粒子引起的应变衬度 球形共格粒子使基体晶格原子球形共格粒子使基体晶格原子产生位移，存在畸变晶面和不

2、产生位移，存在畸变晶面和不畸变晶面。通过粒子中心的晶畸变晶面。通过粒子中心的晶面不发生畸变，故不出现缺陷面不发生畸变，故不出现缺陷衬度。衬度。共格沉淀相明场像中，粒共格沉淀相明场像中，粒子中心存在无衬度的线状子中心存在无衬度的线状亮区，称为无衬度线。亮区，称为无衬度线。 操作矢量操作矢量g g 垂直于无衬垂直于无衬度线。选用不同的操作矢度线。选用不同的操作矢量，无衬度线方向也随之量，无衬度线方向也随之改变。改变。区分位错环、位错露头和共格第二相的依据：区分位错环、位错露头和共格第二相的依据：位错露头位错露头位错环位错环第二相第二相第二相一般有自己的衍射花样；第二相一般有自己的衍射花样；第二相不

3、会随着衍射矢量的改变发生消光现象；第二相不会随着衍射矢量的改变发生消光现象；位错露头衬度随位错露头衬度随g的反转而反转（如下图的反转而反转（如下图(A)所示所示)；大的位错环中间可出现层错条纹或者在一定条件下大的位错环中间可出现层错条纹或者在一定条件下出现缺口。出现缺口。（1）伴有应变场的片状共格第二相引起的衬度）伴有应变场的片状共格第二相引起的衬度目前关于非球形共格小尺寸的目前关于非球形共格小尺寸的第二相应变衬度轮廓表述的报第二相应变衬度轮廓表述的报道不多。在现有的教材中将小道不多。在现有的教材中将小尺寸粒子均视作球形粒子处理。尺寸粒子均视作球形粒子处理。实际上，不同形状的共格小粒子应变场衬

4、度应该有所实际上，不同形状的共格小粒子应变场衬度应该有所不同。对片状第二相而言，在不同的方向下，其应变不同。对片状第二相而言，在不同的方向下，其应变场衬度有所不同。场衬度有所不同。下面列举我们研究的片状共格第二相的例子?abcBright field images and corresponding SAD patters of (Fig.(a),(b) and magnified images of (Fig.(d),(f). The incident beam is parallel to 001matrix.deabcdabcdf 共格第二相粒子的衍衬图象并不是该粒子真正的共格第二相粒子

5、的衍衬图象并不是该粒子真正的形状和大小，这是一种因基体畸变而造成的间接形状和大小，这是一种因基体畸变而造成的间接衬度。衬度。 第二相粒子不一定都会引起基体晶格的畸变，衬度第二相粒子不一定都会引起基体晶格的畸变，衬度差别主要由以下原因造成：差别主要由以下原因造成： 第二相粒子和基体的晶体结构及位向存在差别而第二相粒子和基体的晶体结构及位向存在差别而 造成衬度；造成衬度； 第二相粒子的散射因子和基体不同造成的衬度；第二相粒子的散射因子和基体不同造成的衬度； 结构因子差别导致的衬度；结构因子差别导致的衬度； 第二相粒子衬度总结：第二相粒子衬度总结：明场像暗场像7.2 大尺寸的第二相衬度大尺寸的第二相

6、衬度大尺寸第二相引起基体大尺寸第二相引起基体晶格的畸变区相对第二晶格的畸变区相对第二相尺寸来说很小，因此相尺寸来说很小，因此第二相衬度主要是第二第二相衬度主要是第二相粒子和基体的化学成相粒子和基体的化学成分不同、晶体结构不同分不同、晶体结构不同及位向存在差别而及位向存在差别而 造造成衬度成衬度第二相界面引起的位移衬度第二相界面引起的位移衬度7.3 相位衬度简介相位衬度简介 入射电子波穿过极薄的试样后，当透射束和至少入射电子波穿过极薄的试样后，当透射束和至少一束衍射束同时通过物镜光阑参与成像时，由于一束衍射束同时通过物镜光阑参与成像时，由于透射束与衍射束的相干作用，形成一种反映晶体透射束与衍射束

7、的相干作用，形成一种反映晶体点阵周期性的条纹像。这种像衬的形成是透射束点阵周期性的条纹像。这种像衬的形成是透射束和衍射束相干的结果，故称为相位衬度。和衍射束相干的结果，故称为相位衬度。 当试样足够薄，使得试样中相邻晶柱所产生的透当试样足够薄，使得试样中相邻晶柱所产生的透射波振幅差是如此小，以致不足以区分相邻的两射波振幅差是如此小，以致不足以区分相邻的两个像点，这时振幅衬度为零，同时将处于这种情个像点，这时振幅衬度为零，同时将处于这种情况下的薄试样称为相位物。通常能满足相位物近况下的薄试样称为相位物。通常能满足相位物近似的试样厚度小于似的试样厚度小于10nm。波纹图（moir pattern)Si单晶体单晶体The structure of the (112) lateral twin boundary. (A) Fresnel contrast. (BE) Simul