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晶粒
(金屬結晶後形成外形不規則的晶體)
鎖定
晶粒是組成
多晶體的外形不規則的小晶體,而每個晶粒有時又有若干個位向稍有差異的
亞晶粒所組成。晶粒的平均直徑通常在0.015~0.25mm範圍內,而亞晶粒的平均直徑通常為0.001mm數量級。
[1]
晶體內部晶格位向(即原子排列方向)完全一致的晶體稱為
單晶體;實際使用的金屬材料,即使體積很小,其內部仍含有許多小晶體,由於這些晶格位相基本相同的小晶體外形不規則,呈顆粒狀,故稱“晶粒”,由許多晶格排列方位不相同的晶粒組成的晶體稱為
多晶體。
[2]
- 中文名
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晶粒
- 外文名
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grain,crystal grain
- 性 質
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組成多晶體的外形不規則的微小晶體
- 形 成
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晶體形核、生長過程產生的微小晶體
- 形成原因
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晶體成長過程中彼此相鄰的晶體互相牴觸
晶粒定義
晶粒照片
晶粒是組成
多晶體的外形不規則的小晶體。在物質結晶過程中,通過
晶核(結晶中心)生成和晶體成長而發展起來的小晶體,由於在成長中相鄰晶體互相牴觸,因而獲得不規則的外形。
[3]
每個晶粒有時又有若干個位向稍有差異的亞晶粒所組成。晶粒的平均直徑通常在0.015~0.25mm範圍內,而亞晶粒的平均直徑通常為0.001mm數量級。
也常用於礦物學中來描述標本,這種標本常包含着許多不知化學組成和晶體結構的微小晶體的堆積。
[4]
有時候晶粒一詞也用來泛指岩石中
晶質礦物的顆粒。此時又可根據其
晶形發育程度分為:
自形——具有該種礦物比較完整的應有的晶形特徵;半自形——僅具有該種礦物應有晶形的大致輪廊;他形——因受周圍晶粒的限制而生長成任意的不規則狀。
晶粒可以組成單晶體和多晶體。具有一致位向的晶粒組成單晶,位向不同的晶粒組成多晶體。
打個比方:軍訓的時候如果每個班都站着朝一個方向那就是
單晶,一個班一個班方向不同那就是
多晶。把每個人可以看成是一個
晶胞。班的空隙叫
晶界。
晶粒晶界和亞晶界
屬於同一固相但位向不同的晶粒之間的界面稱為
晶界,它是一種內界面;而每個晶粒有時又有若干個位向稍有差異的
亞晶粒所組成,相鄰亞晶粒間的界面成為
亞晶界。
[1]
晶粒晶粒度
晶粒度是衡量多晶體中晶粒的平均大小的尺度。通常有四種方法確定:
(1)通過顯微鏡觀察測定晶粒的平均尺寸;
(2)在顯微鏡觀察下同規定的標準等級圖相比較;
(3)在顯微鏡下數出一定面積內的晶粒數,以計算平均尺寸;
(4)觀察金屬端口,同具有標準晶粒度的試樣相比較。
[3]
晶粒材料性能影響
冷變形金屬退火時晶粒形狀和大小的變化
晶粒的大小和形狀對材料的性能有顯著影響。一般晶粒愈細愈均勻,材料的綜合性能愈好。
[3]
所以通過
晶粒度的測定,可初步判斷材料的性能。
冷變形金屬重新加熱進行退火之後,其組織和性能會發生變化。觀察在不同加熱温度下變化的的特點,可將
退火過程分為回覆、再結晶和晶粒長大三個階段。
[1]
退火過程中晶粒的變化導致材料的某些性能和能量也隨之變化。
[1]
冷變形金屬退火時某些性能和能量的變化
晶粒細化是改善材料性能的常用方法之一。通過人工調控材料成型過程中晶粒的大小以獲得人們所需性能的材料。
- 參考資料
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1.
胡賡祥,蔡珣,戎詠華.材料科學基礎(第三版):上海交通大學出版社,2010
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2.
王建民.工程材料:電子科技大學出版社,2009
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3.
中華書局辭海編輯所修訂.辭海試行本 第16分冊 工程技術:中華書局辭海編輯所,1961
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4.
沈祐翔,徐民祥等.英漢化學詞典:上海翻譯出版公司,1989