傾斜晶界

1.小角度晶界(small-an 2.大角度晶界(large-an 對稱傾斜晶界(symmetrical

晶界

無機非金屬材料是由微細粉料燒結而成的。在燒結時，眾多的的微細顆粒形成大量的結晶中心，當它們發育成晶

傾斜晶界

粒並逐漸長大到相遇時就形成晶界。因而無機非金屬材料是由形狀不規則和取向不同的晶粒構成的多晶體，多晶體的性質不僅由晶粒內部結構和它們的缺陷結構所決定，而且還與晶界結構、數量等因素有關。尤其在高技術領域內，要求材料具有細晶交織的多晶結構以提高機電性能。此時晶界在材料中所起的作用就更為突出。當多晶體中晶粒平均尺寸為1um界占晶體總體積的1/2。顯然在細晶材料中，晶界對材料的機、電、熱、光等性質都有不可忽視作用。 凡結構相同而取向不同的晶體相互接觸，其接觸界面稱為晶界。如果相鄰晶粒不僅位向不同，而且結構、組成也不相同，即它們代表不同的兩個相測其間界稱為相界面或界面。由於原子（離子）間結合鍵的變化及結構畸變，相界面同樣具有特殊的界面能，可以與晶界類同看待。

晶界分類

二維點陣中晶界位置可用兩個晶粒的位向差θ和晶界相對於一個點陣某一平面的夾角φ來確定。根據相鄰晶粒之間

傾斜晶界

位向差θ角的大小不同可將晶界分為兩類：

1.小角度晶界(small-angle grain boundary)——相鄰晶粒的位向差小於10°的晶界；亞晶界均屬小角度晶界，一般小於2°；

2.大角度晶界(large-angle grain boundary)——相鄰晶粒的位向差大於10°的晶界，多晶體中90％以上的晶界屬於此類。

結構

按照相鄰亞晶粒間位向差的型式不同，小角度晶界可分為傾斜晶界、扭轉晶界和重合晶界等。它們的結構可用相

傾斜晶界

應的模型來描述。

1.對稱傾斜晶界

對稱傾斜晶界(symmetrical tilt boundary)可看作是把晶界兩側晶體互相傾斜的結果。由於相鄰兩晶粒的位向差θ角很小，其晶界可看成是由一列平行的刃型位錯所構成。

2.不對稱傾斜晶界

如果傾斜晶界的界面繞x軸轉了一角度φ，則此時兩晶粒之間的位向差仍為θ角，但此時晶界的界面對於兩個晶粒是

傾斜晶界

不對稱的，故稱不對稱傾斜晶界(unsymmetrical tilt boundary)。它有兩個自由度θ和φ。該晶界結構可看成由兩組柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交錯排列而構成的。

3.扭轉晶界

扭轉晶界(twist boundary)是小角度晶界的一種類型。它可看成是兩部分晶體繞某一軸在一個共同的晶面上相對扭轉一個θ角所構成的，扭轉軸垂直於這一共同的晶面。該晶界的結構可看成是由互相交叉的螺型位錯所組成 。

扭轉晶界和傾斜晶界均是小角度晶界的簡單情況，不同之處在於傾斜晶界形成時，轉軸在晶界內；扭轉晶界的轉軸則垂直於晶界。一般情況下，小角度晶界都可看成是兩部分晶體繞某一軸旋轉一角度而形成的，只不過其轉軸既不平行於晶界也不垂直於晶界。對於這樣的小角度晶界，可看作是由一系列刃位錯、螺位錯或混合位錯的網路所構成。

資料來源

材料工程學院創新品網路課程網http://www2.zzu.edu.cn/classware/clkx/menu/cailiao/content/chap3/332.htm