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正文:
晶粒成長、相變制備過程偏析和析出實(shí)驗(yàn)
顯微鏡
通常講陶瓷的特性受其晶界現(xiàn)象影響,這句話并不過言。即
首先是燒結(jié)、晶粒成長、相變時(shí)成核等制備過程中的現(xiàn)象,而機(jī)
械強(qiáng)度、韌性、塑性變形、高溫蠕變等力學(xué)性質(zhì)(機(jī)械性質(zhì))、
電導(dǎo)率、介電損耗等電學(xué)性質(zhì)和耐腐蝕性等化學(xué)性質(zhì)則取決于多
晶體晶界的性質(zhì)和狀態(tài)。盡管晶界對陶瓷起著如此重要的作用,
但其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)方面的確切情況還幾乎不清楚。目前,比較清楚
的是
金屬多晶體的晶界。因此,往往從金屬晶界去類推陶瓷(大
多為氧化物)晶界。如將金屬晶界和陶瓷晶界相比,確實(shí)有下列
幾個(gè)相似之處。
1)界面能和界面張力(即在熱力學(xué)上可作同樣的分析)
2)晶界上的雜質(zhì)對物質(zhì)遷移的影響,
3)晶界擴(kuò)散比晶格內(nèi)擴(kuò)散明顯得多,
4)由于晶界滑移而引起的形變,
非平衡狀態(tài)的晶界偏析和相分離
偏析和析出現(xiàn)象
晶界區(qū)域的溶質(zhì)偏析和相分離處于非平衡狀態(tài),譬如冷卻過
程中常會引起這種現(xiàn)象。冷卻速度對偏析的程度有明顯的影響。
即慢慢冷卻時(shí)偏析就多,急冷時(shí)偏析就少。
在闡述晶界現(xiàn)象時(shí),必須注意以下區(qū)別:
1)晶界上的現(xiàn)象——說明晶界的位錯(cuò)中心,
2)晶界附近的現(xiàn)象——說明晶界附近的應(yīng)力和空間電荷,
3)與晶界有關(guān)的現(xiàn)象——在非平衡狀態(tài)下,說明寬度變化
的晶界區(qū)域的溶質(zhì)偏析和相分離。
“處于平衡狀態(tài)的晶界的寬度是晶格常數(shù)的幾倍"這個(gè)結(jié)論
以下列事實(shí)為根據(jù):
1)觀察晶界能低的孿晶晶界,觀察晶界上的結(jié)晶學(xué)小晶
面,觀察具有位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的小角度晶界,受到晶界應(yīng)力作用的
寬度是在電子顯微鏡分辨率的范圍內(nèi)(30~50埃以下),
2)和晶界擴(kuò)散的數(shù)據(jù)一致
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