晶界英文解釋翻譯、晶界的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 grain boundary
分詞翻譯:
晶的英語翻譯:
brilliant; crystal; glittering
界的英語翻譯:
bound; boundary; circles; extent; kingdom; republic; section
【醫】 kingdom; sphere; term
專業解析
晶界(Grain Boundary)是多晶材料中至關重要的結構特征,指兩個相鄰但晶體取向不同的晶粒(單晶體區域)之間的界面。以下是其詳細解釋:
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基本定義
晶界是分隔不同晶粒的二維缺陷區域。在多晶材料(如金屬、陶瓷)中,無數微小晶粒通過晶界相互連接。晶界處的原子排列因相鄰晶粒的取向差異而呈現無序或畸變狀态,導緻其能量高于晶粒内部 。
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結構特性
- 原子排列無序性:晶界處原子無法同時滿足兩側晶粒的周期性排列,形成過渡層(通常僅幾個原子層厚度)。
- 高能量區域:原子錯配使晶界成為材料中的高能區域,影響擴散、相變等動力學過程 。
- 分類依據:根據相鄰晶粒取向差(θ)可分為:
- 小角度晶界(θ < 15°):由位錯陣列構成。
- 大角度晶界(θ > 15°):結構複雜,原子排列高度無序。
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對材料性能的影響
- 力學性能:晶界阻礙位錯運動,可提高材料強度(細晶強化),但過量晶界可能引發脆性。
- 腐蝕與擴散:晶界因能量高易成為腐蝕起始點及原子擴散快速通道。
- 電學與磁學性能:半導體中晶界可能捕獲載流子;磁性材料中晶界影響磁疇移動 。
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研究意義
晶界工程通過調控晶界分布與結構優化材料性能,例如提高高溫合金蠕變抗力或改善不鏽鋼耐蝕性(來源:ASM International, Metals Handbook)。
權威參考來源
網絡擴展解釋
晶界是材料科學中的重要概念,指結構相同但晶體取向不同的晶粒之間的界面。以下是其詳細解釋:
1.定義與形成
- 基本概念:晶界是相鄰晶粒接觸的過渡區域,原子排列從一個晶粒的取向逐漸過渡到另一個晶粒的取向。
- 形成過程:在材料(如金屬或陶瓷)的燒結或結晶過程中,微細顆粒形成多個晶核,晶粒長大後相遇即形成晶界。
2.結構特征
- 原子排列:晶界處原子排列不規則,存在位錯、空位等缺陷,導緻結構疏松。
- 能量狀态:晶界具有較高的自由能,是材料中的儲能區域。
3.特性與作用
- 力學性能:晶界阻礙位錯移動,提高材料強度(細晶粒金屬強度更高)。
- 擴散通道:晶界為原子擴散提供快速路徑,影響材料的熱處理和相變行為。
- 雜質偏聚:晶界易吸附雜質原子,可能導緻局部腐蝕或熔點降低。
4.對材料的影響
- 晶粒尺寸效應:晶粒越細小,晶界數量越多,材料強度、韌性等綜合性能提升。
- 功能特性:晶界影響材料的導電性、耐腐蝕性及固态相變過程。
晶界雖僅占材料體積的微小比例,卻是決定材料性能的關鍵因素。其結構缺陷和能量狀态直接影響力學、物理及化學性質,是材料設計與優化的核心研究對象。
分類
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