多晶結構金屬合金樣品表面粗糙度計量儀器
在具有多晶結構的所有普通材料中還有一種比點缺陷和位錯還
粗糙的二維缺陷,與結構取向一致的單晶體不同,多晶體材料類似
的一塊由許多取向不同的小晶粒組成的方塊糖,大多數金屬的晶粒
尺寸為幾微米,甚至只有微米的若干分之一,
一些巖石的晶粒尺寸有幾毫米,晶粒之間界面稱為晶界,若相鄰晶
粒在取向上只差很小角度,則稱為小角晶界,根據由柏格斯發展的
模型,可以將小角晶界描述成刃型位錯鏈,反之,在晶粒之間角度
較大時,可產生有許多原子位置的有序化程度很低,甚至為非晶形
的缺陷區域,在這些晶界中富集各種各樣的雜質,它們是在結晶過
程中沉淀出來的。
較后還應指出,作出較粗糙形式的晶體缺陷,即三維無序排列,
其例子有在許多玻璃狀物質鑄件以及表面層中出現的孔隙,此外還
有形形色色的微觀或宏觀夾雜,在多相金屬合金中存在一些比較均
勻的三維無序排列,由于在液相和固相合金元素的分種平衡相當不
同,局部相當復雜,因此晶粒往往以不同相的形式析出,即是說,
產生各種具有不同成分的晶粒,這類組織可用來改變材料的性能,
因為在含有三維缺陷的材料中,位錯運動要克服很大阻力,并從而
大大提高材料的強度,碳鋼中的所謂馬氏體和奧氏體相是大家較熟
悉的例子。
上面簡單介紹了較重要的晶體缺陷,較后還應再次強調,固體在
實際結構對材料性能起決定性作用,通常,晶體缺陷使力學和其它
性能較理想固體惡化,然而,若考慮到晶體缺陷是相互影響的——
例如三維缺陷阻礙位錯的遷移——因而可以出現某種補償,由于制
取具有相當理想晶體結構的較大試樣從科技角度不定格解決,尤其
要付出很高經濟代價,因而在技術上目前大多采用具有高缺陷密度
的原子物理理論基礎上才能加以解釋,根據不同用人可借助于這些
提純方法針對性地改善材料的性能,只是較近才大規模應用接近理
想固體的高純材料。