一、简述晶体缺陷对材料力学性能的影响

简述晶体缺陷对材料力学性能的影响

晶体中存在的缺陷种类很多，根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。

点缺陷：是指三维尺寸都很小，不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位和间隙原子

空位是指未被原子所占有的晶格结点。间隙原子是处在晶格间隙中的多余原子。点缺陷的出现，使周围的原子发生靠拢或撑开，造成晶格畸变。使材料的强度、硬度和电阻率增加。所以金属中，点缺陷越多,它的强度、硬度越高。

线缺陷：是指三维空间中在二维方向上尺寸较小，在另一维方面上尺寸较大的缺陷。属于这类缺陷主要是位错。什么是位错呢？

位错是晶体中的某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。

面缺陷：是指二维尺寸很大而第三维尺寸很小的缺陷。通常是指晶界和亚晶界。

缺陷对物理性能的影响很大，可以极大的影响材料的导热，电阻，光学，和机械性能，极大地影响材料的各种性能指标，比如强度，塑性等。

化学性能影响主要集中在材料表面性能上，比如杂质原子的缺陷会在大气环境下形成原电池模型，极大地加速材料的腐蚀，另外表面能量也会受到缺陷的极大影响，表面化学活性，化学能等等。

总之影响非常大，但是如果合理的利用缺陷，可以提高材料某一方面的性能，比如人工在半导体材料中进行掺杂，形成空*，可以极大地提高半导体材料的性能。

二、金属中的缺陷有几种,他们对金属的性能产生哪些影响

1)点缺陷——空位，间隙原子和置换原子。

点缺陷导致晶格畸变，而晶格畸变将使晶体性能发生改变，如强度，硬度和电阻增加。

2）线缺陷——位错

当金属处于退火状态时的强度低，随着位错密度的增加或降低都能增加金属的强度。

3）面缺陷——晶界和亚晶界。

晶界和亚晶界处在常温下的强度和硬度较高，在高温下则较低；易腐蚀和氧化；熔点低

三、固态金属的相结构有哪两类对材料性能有什么影响

按合金组元间相互作用不同，合金在固态下的基本结构分为固溶体和金属化合物两类。

1、固溶体

固溶体形成后，虽然保持着溶剂原子的晶格类型，但是由于溶质原子的溶入，将会使溶剂原子的晶格常数发生变化，从而导致溶剂原子的晶格发生扭曲变形，这种晶格发生扭曲变形的现象称为晶格畸变

晶格畸变会增大金属材料的变形抗力，导致材料强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。

固溶体随着溶质溶解度的增加，合金的强度、硬度升高，而塑性、韧性下降。

通过溶入溶质元素形成固溶体，而使金属材料的强度增加的强化方法，称为固溶强化。固溶强化是提高金属材料力学性能的重要方法之一。只要适当控制固溶体中溶质的含量，就可在显著提高金属材料强度的同时，仍能保持材料具有较高的塑性和韧性。

2、金属化合物

在合金中，当溶质的含量超过其溶解度时，合金组元之间会发生相互作用而形成一种新相。如果新相的晶体结构与溶质相同，则形成的这种新相是以原溶质为溶剂的新的固溶体;如果这种新相的晶格类型和性能完全不同于任一合金组元，并且具有金属特性，则这个新相称为金属化合物

金属化合物一般可用化学分子式来大致表示其组成。金属化合物一般都具有复杂的晶体结构、高熔点、高硬度、高脆性的特点。

当合金中出现金属化合物时，将会使合金材料的强度、硬度以及耐磨性提高，但也会使材料的塑性和韧性降低。

金属化合物是合金中的重要强化相，其作用与金属化合物的形状、大小、数量以及分布有关。当金属化合物呈细小颗粒状均匀分布在固溶体基体上时，将会使合金的强度、硬度和耐磨性得到明显提高，这一现象叫作弥散强化。

四、实际金属晶体中存在有哪些晶体缺陷,对性能有什么影响

点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。

其中点缺陷包括空位、间隙原子、置换原子，线缺陷包括刃型位错、螺型位错。面缺陷包括晶体的表面、晶界、亚晶界、相界。对力学性能地影响，使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等。

在晶界、亚晶界或金属内部的其他界面上，原子的排列偏离平衡位置，晶格畸变较大，位错密度较大(可达1016m-2以上)，原子处于较高的能量状态，原子的活性较大，所以对金属中许多过程的进行，具有极为重要的作用。晶界和亚晶界均可提高金属的强度。晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。

扩展资料：

注意事项：

可以将金属晶体看作是由等径的原子球体，按某种方式堆积而形成的。因此，可据其堆积方式，来对金属晶体进行分类。即使是依据这种并不复杂的方法而得到的金属类别名称，竟然也会各不相同。

因为晶体是具有格子构造的固体，同一晶体的各个部分质点分布是相同的，所以同一晶体的各个部分的性质是相同的，此即晶体的均一性，同一晶体格子中，在不同的方向上质点的排列一般是不相同的，晶体的性质也随方向的不同而有所差异，此即晶体的异向性。

晶体与同种物质的非晶体、液体、气体比较，具有小内能。晶体是具有格子构造的固体，其内部质点作规律排列。这种规律排列的质点是质点间的引力与斥力达到平衡，使晶体的各个部分处于位能低的结果。

参考资料来源：百度百科-金属晶体