晶界和亚晶界VIP免费

3.3.2 晶界和亚晶界属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界(grain boundary) ；而每个晶粒有时又由若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成，相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界(sub-grain boundary) 。晶粒的平均直径通常在0.015— 0.25mm 范围内，而亚晶粒的平均直径则通常为0.001mm 的范围内。二维点阵中晶界位置可用两个晶粒的位向差θ 和晶界相对于一个点阵某一平面的夹角φ 来确定，如图所示。根据相邻晶粒之间位向差θ 角的大小不同可将晶界分为两类：1.小角度晶界 (small-angle grain boundary) ——相邻晶粒的位向差小于10° 的晶界；亚晶界均属小角度晶界，一般小于2° ；2.大角度晶界 (large-angle grain boundary) ——相邻晶粒的位向差大于10° 的晶界，多晶体中90％以上的晶界属于此类。3.3.2.1 小角度晶界的结构按照相邻亚晶粒间位向差的型式不同，小角度晶界可分为倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界等。它们的结构可用相应的模型来描述。1.对称倾斜晶界对称倾斜晶界 (symmetrical tilt boundary) 可看作是把晶界两侧晶体互相倾斜的结果。由于相邻两晶粒的位向差θ 角很小，其晶界可看成是由一列平行的刃型位错所构成。2.不对称倾斜晶界如果倾斜晶界的界面绕x 轴转了一角度φ ， 则此时两晶粒之间的位向差仍为θ 角，但此时晶界的界面对于两个晶粒是不对称的，故称不对称倾斜晶界(unsymmetrical tilt boundary) 。它有两个自由度θ 和φ 。 该晶界结构可看成由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而构成的。3.扭转晶界扭转晶界 (twist boundary) 是小角度晶界的一种类型。它可看成是两部分晶体绕某一轴在一个共同的晶面上相对扭转一个θ 角所构成的，扭转轴垂直于这一共同的晶面。该晶界的结构可看成是由互相交叉的螺型位错所组成，如图 3-71 。扭转晶界和倾斜晶界均是小角度晶界的简单情况，不同之处在于倾斜晶界形成时，转轴在晶界内； 扭转晶界的转轴则垂直于晶界。一般情况下， 小角度晶界都可看成是两部分晶体绕某一轴旋转一角度而形成的，只不过其转轴既不平行于晶界也不垂直于晶界。对于这样的小角度晶界，可看作是由一系列刃位错、螺位错或混合位错的网络所构成。3.3.2.2 大角度晶界的结构晶粒之间的晶界通常为大角度晶界。大角度晶界的结构较复杂，原子排列很不规则，有人认为大角度晶界的结构接近于图示的模型。取向不同的相邻晶粒的界面不是光滑的曲面，而是由不规则的台...