点缺陷 线缺陷 面缺陷
点缺陷的特点是在空间三维方
向上的尺寸都很小，约为几个
原子间距，又称零维缺陷
⑴ 空位 ⑵ 间隙原子 ⑶ 置换
原子,
§ 1.4 金属晶体缺陷
点缺陷
点缺陷 线缺陷 面缺陷
线缺陷就是各种类型的位错。它是指晶体中的
原子发生了有规律的错排现象。其特点是原子
发生错排的范围只在一维方向上很大，是一个
直径为 3～ 5个原子间距，长数百个原子间距以
上的管状原子畸变区。
§ 1.4 金属晶体缺陷
点缺陷 线缺陷 面缺陷
晶体的面缺陷包括晶体的外表面
（表面或自由界面）和内界面两类，
其中的内界面又有晶界、亚晶界、
孪晶界、堆垛层错和相界等。
§ 1.4 金属晶体缺陷
线缺陷
线缺陷
线缺陷
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
★ 可以表示晶体滑移的方向和大
小。
★ 位错线和柏氏矢量构成的平面
定义为滑移面。
位错密度
可用单位体积中位错线总长度来表示，即
V
L?
??
式中,ρ为位错密
度（ m-2）； ΣL为
位错线的总长度
（ m）； V为体积
（ m3）。
线缺陷
线缺陷
面缺陷 由于表面上的原子与晶体内部的原子相比其配位数
较少，使得表面原子偏离正常位置，在表面层产生
了晶格畸变，导致其能量升高。将这种单位表面面
积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。表面
能也可以用单位长度上的表面张力（ N／ m）表示。
面缺陷
面缺陷
面缺陷
晶带和晶带轴
平行于或者相交于同一直线的
一组晶面组成一个晶带，而该
直线叫做晶带轴。
在多相组织中，具有不同晶
体结构的两相之间的分界面
称为相界。
Example,
Determine the number of vacancies
needed for a BCC iron lattice to have
a density of 7.87g/cm3,The lattice
parameter of the iron is 2.866x10-8cm,
The atomic mass of iron is
55.847g/mol,Avogadro’s number is
6.02x1023/mol,
)e x p (
RT
Q
nn V
?
?
where nV is the number of vacancies per cm3; n is the
number of lattice points per cm3; Q is the energy
required to produce a vacancy,in cal/mol; R is the
gas constant,1.987cal/mol·K; and T is the
temperature in degrees Kelvin,
Example,
Design a heat treatment that will
provide 1000 times more vacancies in
copper than are normally present at
room temperature,About 20000 cal/mol
are required to produce a vacancy in
copper,The lattice parameter of FCC
copper is 0.36151nm,
T=375K=102℃
b c c
℃
f c c
℃
b c c
FeFeFe ??? ????? ??? ??? 9121 3 9 4
计算在 912℃ α -Fe→ γ -Fe时的体积
变化率。
3
33
)
4
3
(
3
8
)
4
3
(
3
8
)
4
2
(
3
4
2
2
a
aa
V
VV
V
V
b c c
b c cf cc
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点缺陷的特点是在空间三维方
向上的尺寸都很小，约为几个
原子间距，又称零维缺陷
⑴ 空位 ⑵ 间隙原子 ⑶ 置换
原子,
§ 1.4 金属晶体缺陷
点缺陷
点缺陷 线缺陷 面缺陷
线缺陷就是各种类型的位错。它是指晶体中的
原子发生了有规律的错排现象。其特点是原子
发生错排的范围只在一维方向上很大，是一个
直径为 3～ 5个原子间距，长数百个原子间距以
上的管状原子畸变区。
§ 1.4 金属晶体缺陷
点缺陷 线缺陷 面缺陷
晶体的面缺陷包括晶体的外表面
（表面或自由界面）和内界面两类，
其中的内界面又有晶界、亚晶界、
孪晶界、堆垛层错和相界等。
§ 1.4 金属晶体缺陷
线缺陷
线缺陷
线缺陷
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
柏氏矢量的主要特性,
★ 可以表示晶体滑移的方向和大
小。
★ 位错线和柏氏矢量构成的平面
定义为滑移面。
位错密度
可用单位体积中位错线总长度来表示，即
V
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式中,ρ为位错密
度（ m-2）； ΣL为
位错线的总长度
（ m）； V为体积
（ m3）。
线缺陷
线缺陷
面缺陷 由于表面上的原子与晶体内部的原子相比其配位数
较少，使得表面原子偏离正常位置，在表面层产生
了晶格畸变，导致其能量升高。将这种单位表面面
积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。表面
能也可以用单位长度上的表面张力（ N／ m）表示。
面缺陷
面缺陷
面缺陷
晶带和晶带轴
平行于或者相交于同一直线的
一组晶面组成一个晶带，而该
直线叫做晶带轴。
在多相组织中，具有不同晶
体结构的两相之间的分界面
称为相界。
Example,
Determine the number of vacancies
needed for a BCC iron lattice to have
a density of 7.87g/cm3,The lattice
parameter of the iron is 2.866x10-8cm,
The atomic mass of iron is
55.847g/mol,Avogadro’s number is
6.02x1023/mol,
)e x p (
RT
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where nV is the number of vacancies per cm3; n is the
number of lattice points per cm3; Q is the energy
required to produce a vacancy,in cal/mol; R is the
gas constant,1.987cal/mol·K; and T is the
temperature in degrees Kelvin,
Example,
Design a heat treatment that will
provide 1000 times more vacancies in
copper than are normally present at
room temperature,About 20000 cal/mol
are required to produce a vacancy in
copper,The lattice parameter of FCC
copper is 0.36151nm,
T=375K=102℃
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℃
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计算在 912℃ α -Fe→ γ -Fe时的体积
变化率。
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