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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 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？
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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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1楼2012-11-21 10:35:39
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2009michael

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
6楼: Originally posted by youthmany at 2012-11-22 22:56:23
1. 所有的晶界都是缺陷，有时候叫boundary可能比grain boundary更严谨些，特别是对一些dislocation wall 组成的小角度界面。另外孪晶界也是一种缺陷，是面缺陷，只是它的界面能比较低而已
2. 我上面说了可能没说清 ...

小角度晶界与大角度晶界实质上就是点阵周期规则变为无规则的表征。小角度是对界面处多出位错排，缺失点阵的表征，大角度恰是点阵过挤了。而孪晶则是排列周期性的消失导致点阵群没那么吻合。
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7楼2013-01-10 20:59:00
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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
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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。
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3楼2012-11-21 21:19:11
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youthmany

铜虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
八角寨: 金币+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
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4楼2012-11-22 04:34:14
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