位错形貌

氧化铝陶瓷位错形貌的TEM观测
孟范成;傅正义;王为民;张金咏;王皓;王玉成
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2007(29)1
【摘要】利用TEM对经过短时间高温1 800℃、高压100 MPa处理后的氧化铝陶瓷位错形貌进行了观察分析。

观察到了丰富的位错组态,包括位错阵列线、位错网和位错缠结。

采用衍射对比技术,得出位错阵列的柏氏矢量b=1/3<1100>,滑移体系为棱柱滑移,{1120}<1100>。

对位错网络形成进行了分析,位错网络为基面滑移1/3<1120>。

通过分析,得出该过程中氧化铝基面和棱柱滑移在塑性变形过程中起主要作用。

【总页数】3页(P12-14)
【关键词】TEM;氧化铝;位错;高温
【作者】孟范成;傅正义;王为民;张金咏;王皓;王玉成
【作者单位】武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.75
【相关文献】
1.Al2O3/(纳米)Fe3Al复合材料位错形貌的TEM观测 [J], 尹衍升;龚红宇;谭训彦;甄玉花;张银燕;陈云
2.位错发射与纳米裂纹形核的TEM实验观察 [J], 丘波;钱才富;李惠芳;高克玮
3.12Cr1MoV耐热钢高温加热过程中位错组态的TEM研究 [J], 杨瑞成;余世杰;赵丽美
4.纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与形貌观测 [J], 杨文彬;朱世富;赵北君;倪经;叶军;甄万宝;陈兴明
5.in-situ TEM技术实现观察镁合金样品中的锥面位错滑移 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电子显微学报Journal of Chinese Electron Microscopy Society第 40 卷 第 1 期2021 年 2 月Vol. 40,No. 12021-02文章编号：1000-6281（2021）01-0045-05不同腐蚀工艺对单晶Ge 位错密度与微观形貌的影响李金乐，李珊**,杨晓京，马一鸣，张逸飞收稿日期：2019-11-13；修订日期：2020-01-17基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.51765027）.作者简介：李金乐（1992-）,男（汉族），河南人,硕士. E-mail ： *******************通讯作者：李珊（1965-）,女（汉族），云南人，副教授.E-mail ： ****************（昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500）摘 要 为提高单晶Ge 位错腐蚀工艺的准确度，采用金相腐蚀观察法计算了单晶Ge 的位错密度，分析了腐蚀 时间、抛光条件、腐蚀温度对位错微观形貌的影响。

结果表明：腐蚀时间过长或过短,位错腐蚀坑形貌无法正常观测，腐蚀时间10 min 时，位错腐蚀坑形貌观测效果最佳；机械抛光会产生划痕和污渍，化学抛光可以得到更光洁的材料表面，腐蚀后更易观测位错腐蚀坑形貌;相同腐蚀时间和抛光条件下，温度越高腐蚀速率越快，通过增加腐蚀温度可以有效提高腐蚀效率。

关键词 单晶Ge ；位错密度;金相腐蚀观察法;微观形貌中图分类号：O772；TN304. 053；TQ134. 2 文献标识码：B doi ： 10. 3969/j.issn.l000-6281. 2021. 01. 009单晶Ge 作为一种重要的红外光学材料，近年来受到许多研究者的关注⑴。

位错是单晶Ge 常见缺陷，位错的存在对材料的电学性质和器件的参数有很大影响［2-3］。

位错使晶格畸变，改变能带的位置，影响载流子的复合过程⑷。

不均匀的位错甚至会改变器件的参数，最严重的可导致器件局部击 穿。

马氏体的形态及成因马氏体的形态及成因：一、三维形貌及结构：1.板条位错型。

一般呈束（排）分布，内部存在高密度位错。

2.片状孪晶型。

一般呈交叉针状分布，其中含碳量≥1.4%即惯态面为{259}r者有中脊，呈“之”字状，即有爆发性发展的特征。

3.钢中含碳量对马氏体三维形貌及亚结构的影响：马氏体含碳量≤0.6%为板条位错型，马氏体含碳量≥1.4%为片状孪晶型，两者之间为混合型。

这是理论上的马氏体形态，与实际的情况有区别。

二、二维形貌及结构：1.板条马氏体在光学显微镜下成一排，具有黑白差。

所以在光学显微镜有时呈现黑白交替排列的现象。

⑴成束分布的现象十分明显，长度几乎可惯穿母相晶粒，且排的宽度宽（包含的板条多）。

⑵板条一小束平行相连，形成以束为单位的平行相连的黑白差（3%的硝酸酒精溶液正确浸蚀下）。

⑶黑白差相对较大。

深色的马氏体是先形成的马氏体，是受到严重的自回火的马氏体，所以呈深色。

在金相上评定淬火马氏体的级别以最深的马氏体为准。

由于含碳量低，切变造成惯态面破坏情况轻微，所以马氏体连在一起成为平行相连。

2.中碳马氏体的特征：⑴成束分布的现象在正常淬火后不十分明显，高温淬火后才几乎可贯穿母相晶粒，且排的宽度窄（即包含的板条少）。

⑵板条一小束平行相间，形成以束为单位的平行相间的黑白差。

⑶黑白差相对较小。

3.高碳马氏体的特征（高碳钢中的马氏体不等于高碳马氏体）：⑴马氏体呈明显的针叶状。

⑵次生马氏体从先生成马氏体针叶间开始生长，并与之呈60°的夹角。

⑶后生成的马氏体小于先生成的马氏体，且不能穿越奥氏体晶界。

⑷马氏体针叶上有微观裂纹，若金相磨面正好剖过马氏体针叶，精细观察可见裂纹。

四、马氏体黑白差的原因：1.由于成份来不及扩散均匀所形成的区域性黑白差。

原铁素体区域碳浓度低，得到较多的板条马氏体（黑色）；原珠光体区域碳浓度高，得到片状马氏体（白色）。

2.由于在Ms以下等温分级淬火所致。

3.由于高碳合金钢中球、粒状碳化物分布不均匀所致。

位错表面滑移痕迹特征位错表面滑移痕迹特征是材料科学中的一个重要研究方向，它可以帮助我们理解材料的力学性能和失效机制。

本文将介绍位错表面滑移痕迹特征的定义、形成机制和对材料性能的影响。

一、位错表面滑移痕迹的定义位错是晶体中的一种缺陷，是晶体中原子排列的偏差。

位错表面滑移痕迹是位错在材料中滑移过程中留下的痕迹，它可以是原子位移、晶格畸变、应变集中等形式。

位错表面滑移痕迹可以通过电子显微镜等技术进行观察和分析。

二、位错表面滑移痕迹的形成机制位错表面滑移痕迹的形成是由于材料受到外力作用，位错在晶格中滑动引起的。

位错滑移是材料塑性变形的一种机制，它可以使材料更容易发生塑性变形，提高材料的可塑性。

位错表面滑移痕迹的形成过程中，位错会遇到其他位错或晶界，产生应力集中，导致材料的局部塑性变形。

三、位错表面滑移痕迹的影响位错表面滑移痕迹对材料的性能有着重要的影响。

首先，位错表面滑移痕迹可以增加材料的强度和韧性。

位错滑移痕迹可以使材料中的应力得到释放，从而减少应力集中，提高材料的强度和韧性。

其次，位错表面滑移痕迹可以改变材料的晶粒结构和晶界特征。

位错滑移痕迹可以引起晶粒的取向改变和晶界的移动，从而影响材料的晶粒大小、晶界能量和晶粒取向分布。

最后，位错表面滑移痕迹还可以影响材料的电子结构和导电性能。

位错滑移痕迹可以引起晶格畸变和电子局域化，从而影响材料的电子结构和导电性能。

四、位错表面滑移痕迹的研究方法位错表面滑移痕迹的研究可以采用多种方法。

一种常用的方法是电子显微镜观察和分析。

电子显微镜可以提供高分辨率的图像，可以观察到位错表面滑移痕迹的形貌和分布。

另一种方法是X射线衍射和散射技术。

X射线衍射和散射技术可以分析位错表面滑移痕迹的晶体结构和应变分布。

此外，还可以使用计算模拟方法对位错表面滑移痕迹进行模拟和分析，例如分子动力学模拟和有限元分析等。

总结起来，位错表面滑移痕迹是材料科学中的重要研究内容，它可以帮助我们理解材料的力学性能和失效机制。

位错的名词解释位错，是指晶体中原子排列发生偏移或者交换，形成错位的现象。

它是晶体结构中常见的缺陷之一，对材料的机械性能和导电性能等起到重要影响。

细致观察位错的性质及其影响，对于材料科学和工程领域具有重要意义。

一、位错的形成和分类1. 形成位错的原因位错的形成通常是由晶体生长过程中的应力、温度变化以及机械变形等因素所引起。

例如，在晶体生长过程中，由于生长速度的不均匀或晶体材料的不完美，就会出现位错。

同样地，在材料的机械变形过程中，如弯曲、拉伸或压缩等，也会导致晶体中位错的产生。

2. 位错的分类根据原子重新排列的方式和排列结构的不同，位错可以分为线性位错、平面位错和体位错。

线性位错是指位错线与晶体的某一晶面交线的直线排列，具有一维特征。

最常见的线性位错有位错线、螺旋位错和阶梯位错等。

平面位错是指位错线与晶体的某一晶面交线上有无限个交点，呈现出平面性的特点。

常见的平面位错有位错环、晶界以及孪晶等。

体位错是指位错线在晶体内没有终点，具有三维特征。

体位错通常有位错蠕变和位错多晶等。

二、位错的性质与作用1. 位错的性质位错对晶体的特性和行为有着重要影响。

它能够改变晶体的原子排列方式，导致晶体局部微结构的变化。

位错可以促进晶体的固溶体形成以及离子扩散等过程。

此外，位错还会影响晶体的力学性能，如硬度、韧性和弹性等。

因此，位错常常被用来研究晶体的性质和行为。

2. 位错的作用位错在材料科学和工程领域具有广泛的应用价值。

首先，位错可以增加晶体的强度和韧性，提高材料的抗变形能力。

这在制备金属材料和合金中起到重要作用。

此外，位错也可以影响材料的导电性能，例如半导体中的位错可以改变电子迁移的路径和速率，从而影响整个电子器件的性能。

除此之外，位错还可以用于晶体的生长和材料的表面改性等过程。

三、位错的观察和表征方法1. 传统观察方法传统的位错观察方法包括透射电镜、扫描电镜和X射线衍射等技术。

透射电镜可以通过对物质的薄片进行观察，获得高分辨率的位错图像。

位错习题答案位错习题答案位错是晶体中晶格的缺陷，它对材料的力学性能和物理性能有着重要的影响。

位错习题是学习材料科学与工程中位错概念和位错运动的重要方式。

下面将给出一些位错习题的答案，帮助读者更好地理解位错的性质和行为。

1. 位错的定义是什么？答：位错是晶体中晶格的缺陷，是晶体中原子排列的一种异常。

它是由于晶体中原子的错位或错配而引起的，可以看作是晶体中的一条线或面。

位错的存在会导致晶体中的原子排列出现错位，从而影响材料的力学性能和物理性能。

2. 位错的分类有哪些？答：位错可以分为线状位错和面状位错两种类型。

线状位错是指晶体中原子排列出现线状缺陷，常见的有边错和螺旋错。

面状位错是指晶体中原子排列出现面状缺陷，常见的有晶格错和堆垛错。

3. 位错的运动方式有哪些？答：位错的运动方式可以分为刃位错的滑移和螺位错的螺旋运动。

刃位错的滑移是指位错沿晶体中某个晶面方向滑动，从而改变晶体中原子的排列。

螺位错的螺旋运动是指位错沿晶体中某个晶面形成螺旋线运动，从而改变晶体中原子的排列。

4. 位错对材料的性能有什么影响？答：位错对材料的性能有着重要的影响。

位错的存在会导致材料的塑性变形，使材料具有较好的可塑性和可加工性。

位错也会影响材料的力学性能，如强度、韧性和硬度等。

此外，位错还会影响材料的电学、热学和磁学性能。

5. 如何通过位错来改变材料的性能？答：通过控制位错的类型和密度，可以改变材料的性能。

增加位错密度可以提高材料的塑性和可加工性，但会降低材料的强度。

减小位错密度可以提高材料的强度和硬度，但会降低材料的可塑性。

此外，通过引入位错可以改变材料的晶体结构，从而影响材料的电学、热学和磁学性能。

6. 位错的观测方法有哪些？答：位错的观测方法主要有透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射等。

透射电子显微镜可以观察到位错的形貌和分布情况，扫描电子显微镜可以观察到位错的表面形貌。

X射线衍射可以通过位错对X射线的散射来确定位错的类型和密度。

透射电子显微技术在材料位错研究中的进展摘要：晶体中位错的透射电子显微分析是研究晶体形变微观机制的关键手段。

利用透射电子显微镜可直接观察到材料结构中的位错，因而TEM在材料的位错的研究中得到了广泛的应用。

本文主要综述了透射电子显微分析在研究材料位错中的最新进展。

关键词：TEM；位错；显微分析1、透射电子显微镜研究位错的基本方法材料的性能组织都是敏感的。

组织本身又取决于化学成分、热处理及加工过程。

因此，要了解材料的特性，并便于设计新材料或改进原有材料，需要以尽可能高的分辨能力描述材料的成分和显微组织特性。

这种描述要求运用显微镜、衍射及摄谱技术等先进而精密的分析方法。

正是在这一方面，电子显微镜由于具备进行物理分析及化学分析所需要的各种功能而被认为是一种极好的仪器。

其中位错是晶体材料最常见的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。

从几何角度看，位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，其存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。

刃位错和螺位错是主要的两种位错类型。

然而实际晶体中存在的位错往往是混合型位错，即兼具刃型和螺型位错的特征。

利用透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）可直接观察到材料微结构中的位错。

TEM观察的第一步是将金属样品加工成电子束可以穿过的薄膜。

在没有位错存在的区域，电子通过等间距规则排列的各晶面时将可能发生衍射，其衍射角、晶面间距及电子波长之间满足布拉格定律（Bragg's law）。

而在位错存在的区域附近，晶格发生了畸变，因此衍射强度亦将随之变化，于是位错附近区域所成的像便会与周围区域形成衬度反差，这就是用TEM观察位错的基本原理，因上述原因造成的衬度差称为衍射衬度。

这种衬度对晶体结构和取向十分敏感，当试样中某处含有晶体缺陷时，意味着该处相对于周围完整晶体发生了微小的取向变化，导致了缺陷处和周围完整晶体具有不同的衍射条件，将缺陷显示出来。