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八角寨

银虫 (著名写手)


[交流] 大角度晶界不能用位错模型描述,位错模型的核心内容和本质是什么呢?

小角度晶界和大角度晶界的区别:
一般小角度晶界的结构可以用位错模型描述,即小角度晶界是由位错构成的;
而大角度晶界不能用位错模型描述。


我对“大角度晶界不能用位错模型描述”这句话反复理解,但一直非常的迷糊。
大角度晶界不能用位错模型描述,是不是主要包含 大角度晶界不是由晶界构成的呢?

但我的观察发现,无论是小角度晶界还是大角度晶界(不包括特殊角度晶界,如孪晶界),晶界都是由位错组成的,只是取向差越大,位错间距 也越大。

位错模型的核心内容以及本质是什么呢?

希望大家可以讨论。谢谢。
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youthmany

铜虫 (正式写手)


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小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
八角寨: 金币+10, 非常感谢您的耐心解释,分析的很透彻,也很专业。 2012-11-22 08:27:10
首先大角度和小角度晶界的界限是不严格的,不同的材料由于结构本身的原因会有些差别,同时根据针对的方面不同也是有差别的。但是,generally, 界限在10-15度。
1.对于小角度晶界,一般用位错模型来解释,纯tilt boundary用刃位错,纯twist boundary用螺位错;而对于大角度晶界一般采用CSL或者DSC等点阵模型来解释,这是大家普遍接受的理论,就不用做多的说明了。
2. 一般认为小角度晶界的性质跟misorientation angle有很大的关系,这就牵涉到在boundary处的位错数量和特征,而大角度晶界的性质对 misorientation angle的大小不太敏感,或者准确来说不是由它决定的。
3. 关于大角度晶界为什么不用位错模型,因为小角度晶界用位错模型很容易理解你也认可的,特别是对于变形后的组织,我想你的一个观点是错误的,不是取向差越大位错间距越大,而是越小才对。而对于大角度晶界,由于用位错模型的解释的话需要在boundary处堆积很高密度的位错,在这个密度下,位错的core就会互相重合,而此时位错也就失去了他的identity,所以一般不能用位错模型来解释大角度晶界。理论计算的结果大概在取向差大于15度位错密度就高到失去identity的程度了,所以一般选15度为界限。
希望我表达清楚了
4楼2012-11-22 04:34:14
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zhaofeng_2

金虫 (著名写手)


★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
八角寨: 金币+8, 感谢您的耐心解答。 2012-11-22 08:28:46
你的问题我来答,呵呵

先回答你一个错误的概念,大角度晶界和小角度晶界都是晶界,晶界就是晶粒于晶粒之间的边界!每一个晶粒内部原子都是有序排列的。

小角度晶界指的是相邻晶粒的晶粒取向小于15度,这个可以通过电子背散射技术测定,这就说明,晶粒取向差比较小,一般在大塑性变形或者动态再结晶出现这样的情况,而小角度晶界的出现则意味着位错重排的发生,位错重排就是大量位错集体在一个区域重新有序的排列,简单说,小角度晶界是由位错重排形成的,其相邻晶粒取向差小(位错重排前,很可能就是一个大晶粒),小角度晶界能量高,不稳定,也称为不平衡组织。

随着变形的继续或者加热(退火),小角度晶界两侧的晶粒发生稳定化,相对的晶粒取向增加,大于15度,大角度晶界也就形成了,这个是稳定组织,你通过化学腐蚀就可以观察到。这时候那些位错组织就不存在了,晶界内部的原子是无序排列的,原子能量很高,多以化学腐蚀,晶界处原子容易消失,你才能看得到。

不论你想不想不通,我就说到这里,谢谢
2楼2012-11-21 13:33:49
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zjgpyz

金虫 (正式写手)


★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
八角寨: 金币+4, 感谢帮忙和建议。谢谢 2012-11-22 08:29:53
小角度晶界的能量和晶界处位错的能量具有较好的一致性,而大角度晶界的晶界能能跟位错没有直接关系,也不是随着取向差的增大一直增大,因为有些入特殊的大角度孪晶界的晶界能很低,所以不能用位错模型描述,只能描述它的几何结构,材料科学基础中讲的大角度晶界模型主要也是几何模型,可以看看余永宁老师编的书,更深一点看看清华张文征老师的研究工作。
3楼2012-11-21 21:19:11
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八角寨

银虫 (著名写手)


引用回帖:
4楼: Originally posted by youthmany at 2012-11-22 04:34:14
首先大角度和小角度晶界的界限是不严格的,不同的材料由于结构本身的原因会有些差别,同时根据针对的方面不同也是有差别的。但是,generally, 界限在10-15度。
1.对于小角度晶界,一般用位错模型来解释,纯tilt b ...

youthmany分析的非常好,很专业。我现在发金币,每个回复最多只能发10个。我得叫管理员帮忙发了。

再请教2个问题:(1)、除了孪晶界,其他的晶界都是缺陷吗?(2)大角度晶界都是由位错组成的吗? 希望获得你专业的解释。非常感谢!
5楼2012-11-22 08:33:10
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