《透射电镜测试晶体、非晶、晶粒概念讲解》 - 副本 - 副本
3页1、透射电镜测试晶体、非晶、晶粒概念讲解要理解这几个概念,首先要理解晶体概念,以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚.自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。晶体共同特点:1.均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。2.各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。3.固定熔点:晶体具有周期性结构,熔化时,各部分需要同样的温度。4.规则外形:理想环境中生长的晶体应为凸多边形。5.对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。对晶体的研究,固体物理学家从成健角度分为:离子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体。显微学则从空间几何上来分,有七大晶系,十四种布拉菲点阵,230种空间群。与晶体对应的,原子或分子无规则排列,无周期性无对称性的固体叫非晶,如玻璃,非晶碳。一般,无定型就是非晶英语叫amorphous,也有人叫glass(玻璃态)。晶粒是另外一个概念,搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从
2、液态转变为固态的过程首先要成核,然后生长,这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示,注意与Particle是有区别的。有了晶粒,那么晶粒大小(晶粒度),均匀程度,各个晶粒的取向关系都是很重要的组织(组织简单说就是指固体微观形貌特征)参数。对于大多数的金属材料,晶粒越细,材料性能(力学性能)越好,好比面团,颗粒粗的面团肯定不好成型,容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。科学总是喜欢极端,看得越远的镜子叫望远镜;看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的,很小的晶粒度我们喜欢,很大的我们也喜欢。最初,显微镜倍数还不是很高的时候,能看到微米级的时候,觉得晶粒小的微米数量是非常小的了,而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶。然而科学总是发展的,有一天人们发现如果晶粒度在小呢,材料性能变得不可思议了,什么量子效应,隧道效应,超延展性等等很多小尺寸效应都出来了,这就是现在很热的,热得不得了
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