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文档简介

晶体缺陷晶体缺陷基础在理想完整晶体中，原子按一定的秩序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上。实际上，真实晶体即使冷却到接近绝对零度的温度，它们也很少达到完全有序的状态。实际晶体不论是天然的还是合成的都存在有缺陷。即由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响，在实际晶体中原子的排列往往存在偏离理想晶体结构的区域。晶体缺陷基础缺陷是材料具有不同性质的最核心的问题，因此，材料制备和使用过程中如何控制缺陷的形成、类型及变化都是极其重要的研究课题。实际晶体中偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷。晶体缺陷的存在与否、缺陷类型、数量及运动规律，对晶体材料的许多性质会产生巨大的影响。晶体缺陷是研究晶体结构敏感特性的关键问题，也是研究材料质量的核心问题。晶体缺陷基础晶体缺陷的种类繁多，分类方法不同，主要的有：

1.按缺陷成因分：物理缺陷和化学缺陷

2.按整比性分：整比缺陷和非整比缺陷：

3.按其几何线度分为：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷

4.也有的将点缺陷、线缺陷称为结构缺陷而将和面缺陷、体缺陷称为显微缺陷。

5.在半导体晶体中还有微缺陷的概念。最常用的是根据缺陷在空间分布几何形状和尺度分类。点缺陷点缺陷是晶体中尺度很小（原子大小）的缺陷，属于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。也可称零维缺陷。

点缺陷是最简单的晶体缺陷，它在晶体中可以呈热平衡状态存在，属于原子范围的微观缺陷。特点：缺陷在各个方向上延伸都很小，仅发生在晶体中一个原子尺寸范围内的缺陷。这是缺陷中最重要、最基本和最常见的缺陷。点缺陷又分为本征缺陷和杂质缺陷位错2）螺位错1）刃位错位错是指晶体中二维尺度很小而第三维尺度较大的线型缺陷。是晶体受到应力作用，原子行列间相互滑移而造成的质点排列形变。最简单的位错有刃位错和螺位错两种形式。

晶界通常使用的固体材料多为多晶材料。多晶体是无数细小晶粒结合在一起构成的。由于晶粒取向各异，因此多晶体在宏观上往往表现出各向同性。晶粒的粗细、形状、方位的分布都可以对多晶的性质产生重大影响。多晶体晶格位向示意图单晶体晶格位向示意图晶界照片是工业纯铁样品6%变形后，900度保温30分钟（也可以随炉升温，保温10分钟，样品不大，很小；不要发生同素异构转变。）异常晶粒长大的扫描电镜图。几个大晶粒是亚厘米级别的尺度，相比小晶粒，大晶粒真是“巨大”无比。晶界晶粒与晶粒接触处形成的接触面、或属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界(grainboundary)多晶体的性能即与结构有关，也与晶界有关。晶界阳极铜基体中夹杂物沿铜晶粒边界周围分布的二次电子显微照片

a、铜晶粒；b、晶界和晶隙中夹杂物晶界

1、晶界是一种面缺陷(晶界上的粒子排列是不规则的)；

2、晶界存在有界面能(畸变引起位能的增加)；

3、杂质趋于在晶界聚集

(不会引起太大的畸变，还可降低表面能)。

4、晶界对位错运动起阻碍作用（故金属材料的晶粒越细，则

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