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时间:2018-12-27
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划总结位错理论在材料科学中的应用 第2章晶体缺陷 晶体缺陷 实际晶体中某些局部区域,原子排列是紊乱、不规则的,这些原子排列规则性受到严重破坏的区域统称为“晶体缺陷”。 晶体缺陷分类: 1)点缺陷:如空位、间隙原子和置换原子等。 2)线缺陷:主要是位错。 3)面缺陷:如晶界、相界、层错和表面等。 点缺陷空位——晶体中某结点上的原子空缺了,则称为空位。 点缺陷的形成:肖特基空位:脱位原子迁移到晶
2、体表面或者内表面的正常结点位置,从而使晶体内部留下空位,这样的空位称为肖特基(Schottky)空位。 肖特基(Schottky)空位弗仑克耳(Frenkel)空位弗仑克耳空位:脱位原子挤入点阵空隙,从而在晶体中形成数目相等的空位和间隙原子,称为弗仑克耳(Frenkel)空位。 外来原子: 外来原子也可视为晶体的点缺陷,导致周围晶格的畸变。 外来原子挤入晶格间隙,或置换晶格中的某些结点。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感
3、。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 空位的热力学分析:空位是由原子的热运动产生的,晶体中的原子以其平衡位置为中心不停地振动。对于某单个原子而言,其振动能量也是瞬息万变的,在某瞬间原子的能量高到足以克服周围原子的束缚,离开其平衡位置从而形成空位。空位是热力学稳定的缺陷 点缺陷的平衡浓度 系统自由能F=U-TS(U为内能,S为总熵值,T为绝对温度) 平衡机理:实际上为两个矛盾因素的平衡 a点缺陷导致弹性畸变使晶体内能U增加,使自由能
4、增加,降低热力学稳定性 b使晶体中原子排列混乱度增加,熵S增加,使自由能降低,增加降低热力学稳定性熵的变化包括两部分: ①空位改变它周围原子的振动引起振动熵,Sf。 ②空位在晶体点阵中的存在使体系的排列方式大大增加,出现许多不同的几何组态,使组态熵Sc增加。 空位浓度,是指晶体中空位总数和结点总数(原子总数)的比值。 随晶体中空位数目n的增多,自由能先逐渐降低,然后又逐渐增高,这样体系中在一定温度下存在一个平衡空位浓度,在平衡浓度下,体系的自由能最低。 平衡浓度计算:C=A?exp[-Qf/(RT)]目的
5、-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 式中C为温度T时平衡空位浓度;A=exp(ΔSf/k)是由振动熵决定的系数,约为1~10,其值常取1;Qf=NA?Ev为形成1摩尔空位所需做的功,单位J/mol。T为体系所处的热力学温度;R=kNA为气体常数,约为J/。温度升高,空位平衡浓度增大;空位形成能Ev大,空位平衡浓度小。
6、 下述几种条件下,产生过饱和空位: 1)淬火:高温淬火把产生的空位保留到室温; 2)冷加工:冷加工可以促进点缺陷的形成 3)高能粒子辐射:高能量粒子击发使原子迁移出正常位子 四、点缺陷的运动 在一定温度下,晶体中达到统计平衡的空位和间隙原子的数目是一定的,而且晶体中的点缺陷并不是固定不动的,而是处于不断的运动过程中。在运动过程中,当间隙原子与一个空位相遇时,它将落人该空位,而使两者都消失,这一过程称为复合。 空位移动所造成的原子迁移,即金属晶体中的自扩散,晶体中原子的扩散就是依靠空位迁移而实现。材
7、料加工工艺不少过程都以扩散作为基础,例如化学热处理、均匀化处理、退火与正火、时效等过程无一不与原子的扩散相联系。提高这些工艺的处理温度可以大幅度提高过程的速率,是因为空位浓度及空位迁移速度随温度的上升而增加。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 五.空位对金属性能的影响 1)空位引起点阵畸变,破坏了原子排列的规律性
8、,使电子在传导时的散射增加,增加电阻。 2)引起体积膨胀,密度下降。 可以利用电阻或密度的变化测量晶体中的空位浓度或研究空位在不同条件下的变化规律。 3)空位对常温力学性能的影响不大,过饱和空位与其它晶体缺陷发生交互作用,因而使材料强度提高,但同时也引起显著的脆性。 4)空位的存在及其运动是晶体发生高温蠕变的重要原因之一。 位错(线缺
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