晶界英文解释翻译、晶界的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 grain boundary
分词翻译:
晶的英语翻译:
brilliant; crystal; glittering
界的英语翻译:
bound; boundary; circles; extent; kingdom; republic; section
【医】 kingdom; sphere; term
专业解析
晶界(Grain Boundary)是多晶材料中至关重要的结构特征,指两个相邻但晶体取向不同的晶粒(单晶体区域)之间的界面。以下是其详细解释:
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基本定义
晶界是分隔不同晶粒的二维缺陷区域。在多晶材料(如金属、陶瓷)中,无数微小晶粒通过晶界相互连接。晶界处的原子排列因相邻晶粒的取向差异而呈现无序或畸变状态,导致其能量高于晶粒内部 。
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结构特性
- 原子排列无序性:晶界处原子无法同时满足两侧晶粒的周期性排列,形成过渡层(通常仅几个原子层厚度)。
- 高能量区域:原子错配使晶界成为材料中的高能区域,影响扩散、相变等动力学过程 。
- 分类依据:根据相邻晶粒取向差(θ)可分为:
- 小角度晶界(θ < 15°):由位错阵列构成。
- 大角度晶界(θ > 15°):结构复杂,原子排列高度无序。
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对材料性能的影响
- 力学性能:晶界阻碍位错运动,可提高材料强度(细晶强化),但过量晶界可能引发脆性。
- 腐蚀与扩散:晶界因能量高易成为腐蚀起始点及原子扩散快速通道。
- 电学与磁学性能:半导体中晶界可能捕获载流子;磁性材料中晶界影响磁畴移动 。
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研究意义
晶界工程通过调控晶界分布与结构优化材料性能,例如提高高温合金蠕变抗力或改善不锈钢耐蚀性(来源:ASM International, Metals Handbook)。
权威参考来源
网络扩展解释
晶界是材料科学中的重要概念,指结构相同但晶体取向不同的晶粒之间的界面。以下是其详细解释:
1.定义与形成
- 基本概念:晶界是相邻晶粒接触的过渡区域,原子排列从一个晶粒的取向逐渐过渡到另一个晶粒的取向。
- 形成过程:在材料(如金属或陶瓷)的烧结或结晶过程中,微细颗粒形成多个晶核,晶粒长大后相遇即形成晶界。
2.结构特征
- 原子排列:晶界处原子排列不规则,存在位错、空位等缺陷,导致结构疏松。
- 能量状态:晶界具有较高的自由能,是材料中的储能区域。
3.特性与作用
- 力学性能:晶界阻碍位错移动,提高材料强度(细晶粒金属强度更高)。
- 扩散通道:晶界为原子扩散提供快速路径,影响材料的热处理和相变行为。
- 杂质偏聚:晶界易吸附杂质原子,可能导致局部腐蚀或熔点降低。
4.对材料的影响
- 晶粒尺寸效应:晶粒越细小,晶界数量越多,材料强度、韧性等综合性能提升。
- 功能特性:晶界影响材料的导电性、耐腐蚀性及固态相变过程。
晶界虽仅占材料体积的微小比例,却是决定材料性能的关键因素。其结构缺陷和能量状态直接影响力学、物理及化学性质,是材料设计与优化的核心研究对象。
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