晶体缺陷 单晶体:是指在整个晶体内部原子都按照周期性的规则排列
多晶体:是指在晶体内每个局部区域里原子按周期性的规则排列,但不同局部区域之间原子的排列方向并不相同,因此多晶体也可看成由许多取向不同的小单晶体(晶粒)组成 点缺陷(Point defects):最简单的晶体缺陷,在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列
在空间三维方向上的尺寸都很小,约为一个、几个原子间距,又称零维缺陷
包括空位 vacancies、间隙原子interstitial atoms、杂质 impurities、溶质原子solutes 等
线缺陷(Linear defects):在一个方向上的缺陷扩展很大,其它两个方向上尺寸很小,也称为一维缺陷
主要为位错 dislocations
面缺陷(Planar defects):在两个方向上的缺陷扩展很大,其它一个方向上尺寸很小,也称为二维缺陷
包括晶界 grain boundaries、相界 phase boundaries、孪晶界 twin boundaries、堆垛层错 stacking faults 等
晶体中点阵结点上的原子以其平衡位置为中心作热振动,当振动能足够大时,将克服周围原子的制约,跳离原来的位置,使得点阵中形成空结点,称为空位 vacancies 肖脱基(Schottky)空位:迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置,使晶体内部留下空位
弗兰克尔(Frenkel)缺陷:挤入间隙位置,在晶体中形成数目相等的空位和间隙原子
晶格畸变:点缺陷破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲,称晶格畸变
从而使强度、硬度提高,塑性、韧性下降;电阻升高,密度减小等
热平衡缺陷:由于热起伏促使原子脱离点阵位置而形成的点缺陷称为热平衡缺陷(thermal equilibrium defects),这是晶体内原子的热运动的内部条件决定的