在晶體中,位於點陣結點上的原子並非是靜止的,而是以其平衡位置為中心做熱振動。原子的振動能是按機率分布,有起伏漲落的。當某一原子具有足夠大的振動能而使振幅增大到一定限度時,就可能克服周圍原子對它的制約作用,跳離其原來的位置,使點陣中形成空結點,稱為空位。離開平衡位置的原子有三個去處:一是躍遷到晶體表面或內表面的正常結點位置上,而使晶體內部留下空位,稱為肖特基缺陷;二是擠入點陣的間隙位置,而在晶體中同時形成數目相等的空位和間隙原子,則稱為弗倫克爾缺陷;三是跑到其他空位的間隙位置形成間隙原子。
晶格正常結點位置出現空位後,其周圍原子由於失去了乙個近鄰原子而使相互之間的作用力失去平衡,因而它們會朝空位方向做一定程度的弛豫,並使空位周圍出現乙個波及一定範圍的彈性畸變區。空位形成時,除引起點陣畸變,產生畸變能外,還會割斷鍵力,改變周圍的電子能量(勢能和動能)。因此,空位的形成能 \(e_v\) 被定義為在晶體內取出乙個原子放在晶體表面上(但不改變晶體的表面積和表面能)所需要的能量。通常材料的熔點越高,結合能越大,則空位的形成能也越大。
在一定溫度下,晶體中達到統計平衡的空位和間隙原子的數目是一定的,而且晶體中的點缺陷並不是固定不動的,而是處於不斷的運動過程中。例如,空位周圍的原子,由於熱啟用,某個原子有可能獲得足夠的能量跳入空位中,並佔據這個平衡位置。這時,在該原子的原來位置上。就形成乙個空位。這一過程可以看作空位向鄰近陣點位置的遷移。同理,由於熱運動,晶體中的間隙原子也可由乙個間隙位置遷移到另乙個間隙位置。在運動過程中,當間隙原子與乙個空位相遇時,它將落入該空位,而使兩者都消失,這一過程稱為復合。
點缺陷從乙個平衡位置移到另一平衡位置,必須獲得足夠的能量來克服周圍勢壘的障礙,故稱這一增加的能量為點缺陷的遷移能 \(e_m\)。
點缺陷的存在也導致晶體效能發生一定的變化。例如,它使得金屬電阻增加,體積膨脹,密度減小,使離子晶體的導電性改善。另外,過飽和點缺陷,如淬火空位、輻照缺陷,還可以提高金屬的屈服強度。
晶體缺陷 表面及介面
由於成分偏聚和表面吸附的作用,往往導致表面成分與體內不一。這些均將導致表面原子間結合鍵與晶體內部並不相等。故表面原子就會偏離其正常的平衡位置,並影響到鄰近的幾層原子,造成表層的點陣畸變,使它們的能量比內部原子高,這幾層高能量的原子層稱為表面。晶體表面單位面積自由能的增加稱為表面能 gamma j m...
焊點缺陷檢測
一 焊點缺陷檢測系統描述 系統採用進口高解析度ccd相機,可以快速獲取汽車溫度感測器塑料件電阻焊接部分的影象,通過影象識別 分析和計算,採用灰度對比提取檢測溫度感測器塑料件電阻焊接部分少錫 多錫 焊錫拉絲等缺陷。並輸出相應檢測合格 不合格訊號提示,以便於人員對缺陷品的處理。二 系統檢測原理介紹 本系...
缺陷和缺陷報告
文章目錄 一 缺陷的基本概述 1 缺陷的定義 重要 2 缺陷屬性 二 缺陷的生命週期 重要 三 缺陷的識別 四 缺陷報告 五 測試需求 測試用例 缺陷報告的關係?軟體未實現產品說明書要求的功能 軟體出現了產品說明書指明不該出現的功能 軟體實現了產品說明書未提到的功能 軟體未實現產品說明書雖未明確提及...