向各旋转相同的角度/2) 位向差θ与位错间距D的关系 D=b/2 θ取弧度,b⊥晶界面) g6/26 ②扭转晶界 将一个单晶体沿中间平面切开,右半部分绕Y轴旋转θ角,再与左半部分结合。 最简单的扭转晶界可以由螺位错构成 上述单纯的对称倾斜晶界、扭转晶界是小角度晶界的两种简单形式,对于一般小角 度晶界,其旋转轴和界面可有任意的取向,故由刃位错和螺位错组合构成 (2)大角度晶界 当晶粒间的位向差增加到一定程度后,位错难以协调相邻晶粒之间的位向差,故位错模 型不适应大角度晶界。 大角度晶界的结构非常复杂,模型有多种。其基本特点为: ①大角度晶界相当于两晶粒之间的过渡层,厚度仅2-3个原子直径 ②尽管存在排列规则部分,但总体原子排列相对无序,也较稀疏。 (3)晶界能 无论大角度晶界还是小角度晶界,晶界相对晶体内部原子排列偏离平衡位置,处于高能 状态,高出的能量称为晶界能(晶界自由能)。记为γ6,单位J/m2。(单位面积的能量) 有时晶界能以界面张力的形式表示,记为σ,单位N/m ①对于小角度晶界,由位错组成,yc来自于位错的能量,y。与位向差0之间的关系: 4n(1-v) 6(B-n6)=y0(B-Cn6) 式中:G——切变模量 b——柏氏矢量 ——泊松比 B——积分常数,取决于位错中心错排能 70、B——常数 因此:γ随着θ的增加而增加。(位错密度取决于晶粒间位向差θ) 单位长度上位错数目增加,γ增加。 ②对于大角度晶界,其结构是一个相对无序的薄区,y不随θ明显变化,可以把它 近似看成为材料常数,随材料而异 实验发现,γ与E有关,E增加γ增加。(键合强度增加) 金属的=30-40,ys=0.25-1.0J/m ③y6可以以界面张力的形式表现出来,并可通过界面交角的测定求出它的相对值。 (4)孪晶界 成分、结构相同的两部分晶体之间,由于结晶或变形的原因,可能出现一种特殊的界面 界面原子同时位于两侧晶格的阵点上且两侧晶体以界面为对称面成镜面对称。这样一对晶体 称为孪晶、双晶。 简言之,以特定界面成镜面对称的一对晶体称为孪晶。很多情况下,把与母体成镜面对 称的一部分晶体称为孪晶 对称界面就是孪晶面,也称孪晶界。 镜面对称是孪晶的重要晶体学特征。 孪晶的形成方式有两种 ①晶体生长时形成的:相变孪晶——材料凝固、相变过程形成