南昌大学光伏学院材料科学基础期末重点(50分).doc

材料结构的基本知识 名词解释： 固溶体：溶液中各处的成分与结构相同，是单一的相，在固体状态时称为固溶体。 二、辨析：相与组织 →组织：指各种晶粒的组合特征，即各种晶粒的相对量、尺寸大小、形状分布等形貌特征，有多相组织、单相组织。 相：结构相同，物理和化学性质完全均匀的部分， 特点：①相与相之间存在有明显的界面 ②界面两端，物质性质有飞跃性的改变③一个体系中可以存在一个或多个相。 材料中的晶体结构 一、名词解释： 1、多晶型转变（同素异构转变）：当外界条件（主要指温度和压力）改变时，元素的晶体结构可以发生转变。（金属的这种性质被称为多晶型性） 2、离子晶体：离子晶体是由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来形成的晶体。 二、简答： 请写出七大晶系中的4种晶系，十四种布拉菲点阵中的8种布拉菲点阵。 →三斜晶系：简单三斜布拉菲点阵 单斜晶系：简单单斜、底心单斜布拉菲点阵 正交晶系：简单正交、底心正交、体心正交、面心正交布拉菲点阵 六方晶系：简单六方布拉菲点阵 菱方晶系：简单菱方布拉菲点阵 四方晶系：简单四方、体心四方布拉菲点阵 立方晶系：简单立方、体心立方、面心立方布拉菲点阵。 晶体缺陷 一、名词解释： 1、交滑移：螺位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移，称为交滑移。 2、全位错：位错的柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍的位错。 3、不全位错：柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。 4、小角度晶界：晶界两侧晶粒的位相差很小(10°）的晶界，小角度晶界基本上由位错组成。 二、辨析： 肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷 →肖脱基缺陷：晶体中某结点上的原子脱位，一般进入其它空位或者逐渐迁移至晶界或表面，其脱位产生的空位称为肖脱基缺陷。 弗兰克尔缺陷：晶体中的原子脱位挤入结点间的间隙，形成间隙原子，其原处结点产生空位。将这一对点缺陷（空位和间隙原子）称为弗兰克尔缺陷。 同：都是点缺陷 异：两种缺陷中脱位原子迁移的位置不一样，且弗兰克尔缺陷包含间隙原子及空位两种点缺陷。 热力学平衡点缺陷和过饱和点缺陷的异同 →同：两种缺陷都包含空位和间隙原子 异：热力学平衡点缺陷是由晶体热振动产生点缺陷，且在体系自由能最低时点缺陷浓度达到平衡；过饱和点缺陷指晶体中点缺陷数目明显超过平衡值，是由高温淬火、辐照、冷加工等过程引起的。 刃型位错与螺型位错 →刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量平行于位错线的位错。 同：都为线缺陷，都可以在外力的作用下发生滑移运动，运动的结果都是在位错线滑移过的区域之中，造成了上下两半晶晶体整体相对位移过一个b的距离都具有易动性。 异：刃型位错畸变发生在与位错线垂直的方向上，伯氏矢量b与位错线垂直；螺型位错畸变发生在与位错线平行的方向上，伯氏矢量与位错线平行；螺型位错中不存在多余半原子面，而是垂直于位错线的原子平面发生了螺旋状的扭曲；螺型位错可分为左螺型位错和右螺型位错，与正负刃位错不同，左右螺型位错不能相互转化，旋转方向不变。 滑移与交滑移 → 滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。 交滑移：螺型位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移，称为交滑移。 同：都是部分晶体产生相对位移，不破坏内部原子排列规律性塑变方式。 异：滑移是所有位错共有的运动方式，交滑移却是螺型位错特有的运动方式。 堆垛层错与扩展层错 →扩展位错：两个不全位错中间夹一层错的位错组态。 堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏而错排， 称为堆垛层错，简称层错。 同：均含层错，属于面缺陷。 异：扩展位错由全位错分解产生两个肖克莱分位错及层错，有线缺陷和面缺陷；堆垛位错只属于面缺陷。 小角度晶界和大角度晶界 →小角度晶界：晶界两侧晶粒的位相差很小(10°）的晶界，小角度晶界基本上由位错组成。 大角度晶界：相邻两晶粒的位相差大于10度的晶界。 同：均由晶界两侧晶粒的位相差定义。 异：小角度晶界晶界两侧晶粒位相差小于10度，大角度晶界大于10度。小角度晶界的晶界基本上由位错组成，位错模型却不适用于大角度晶界。 简答： 1、离子晶体中的点缺陷有哪些特点？点缺陷对离子晶体和金属晶体的导电性各有什么影响？ →离子晶体点缺陷的特点：多原子性、缺陷是带电的、晶体呈电中性。对离子晶体的导电性增强，金属晶体的导电性减弱。离子晶体的导电是通过离子通过空穴迁移而导电，金属晶体靠电子定向运动而导电，点缺陷使得电子运动式的非平衡阻力增加，阻碍电子的定向运动，导电性降低。 位错的运动方式有哪些？ →刃型位错 ：滑移、攀移；螺型位错：滑移