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§5-3 面缺陷与体缺陷 一、层错 层错是在密排晶体中原子面的堆垛顺序出现反常所造成的面缺陷。前面讨论晶体的密堆积方式时得到: (1) fcc 晶体在平行于{111}面的原子排列顺序是 ABCABCABC……。 (2)hcp 晶体在平行于{0001}面的原子排列顺序是 ABABAB……。. 若使堆垛顺序发生局部变化,形成如下几种新结构: (1)外层错:插入一密排层,形成 ABC AB(A) C ABC …… 。 (2) 内层错:抽去一密排层,形成 ABCA BC BC ABC …… 。
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§5-3 面缺陷与体缺陷 一、层错 层错是在密排晶体中原子面的堆垛顺序出现反常所造成的面缺陷。前面讨论晶体的密堆积方式时得到: (1)fcc晶体在平行于{111}面的原子排列顺序是ABCABCABC……。 (2)hcp晶体在平行于{0001}面的原子排列顺序是ABABAB……。
若使堆垛顺序发生局部变化,形成如下几种新结构:若使堆垛顺序发生局部变化,形成如下几种新结构: (1)外层错:插入一密排层,形成 ABCAB(A)CABC……。 (2)内层错:抽去一密排层,形成 ABCABCBCABC……。 (3)孪生:对称密排层,形成 ABCABCABCACBACBA……。
堆垛层错并不改变原子最近邻的关系,只产生次近邻的错排,而且几乎不产生畸变,所以是一种低能量的面缺陷。堆垛层错并不改变原子最近邻的关系,只产生次近邻的错排,而且几乎不产生畸变,所以是一种低能量的面缺陷。 除密堆积结构外,其它类型的晶体也可能出现层错,如金刚石结构和闪锌矿结构的{111}面在外延生长过程中,将可能出现层错。
二、晶界 多晶是由许多小晶粒组成,晶粒与晶粒的交界区域称为晶界。
晶界的特点 • (1) 晶界是个缺陷密集的过渡区, • 晶界是扩散的快通道; • (2)晶界是杂质的富集区; • (3)晶界可形成离子的聚集或吸附, • 形成对载流子运动的势垒或势阱; • (4)晶界能量较高。
小角晶界 晶界结构和性质与相邻晶粒的取向差有关。 当取向差小于10˚时,晶界称为小角晶界; 当取向大于10˚时晶界称为大角晶界。 实际的多晶材料一般都是大角晶界,但晶粒内部的亚晶界则是小角晶界。
三、体缺陷 在体缺陷中比较重要的是包裹体。 包裹体是晶体生长过程中所捕获的夹杂物。气孔也可以认为是一种包裹体。 包裹体严重影响晶体性质,如造成光散射,或吸收强光引起发热从而影响晶体的强度。 由于包裹体的热膨胀系数一般与晶体不同,在单晶体生长的冷却过程中会产生体内应力,造成大量位错的形成。
透明陶瓷研究 • 目前制备的透明陶瓷透过率>70%