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第一章 点缺陷基本性质 1

1 点缺陷种类 1

一、空位 2

二、间隙原子 3

三、离子晶体中的点缺陷 7

2 点缺陷的平衡浓度 9

一、单空位的平衡浓度 9

二、双空位的平衡浓度 11

三、间隙原子的平衡浓度 13

3 点缺陷形成能 14

一、电子势能变化 15

二、电子动能变化 16

三、空位形成能的实验测定 17

4 形成熵的计算 18

5 点缺陷的运动 20

一、点缺陷的迁移 20

二、空位迁移能 22

三、点缺陷的消失 24

参考文献 25

习题与思考题 25

第二章 线缺陷的基本性质 27

1 引言 27

一、简单立方晶体中的刃型和螺型位错 28

二、位错的柏格斯矢量(柏氏矢量) 29

三、刃型位错及其运动 31

四、螺型位错及其运动 33

五、位错密度 37

2 弹性力学基础知识 37

一、应力张量 38

二、应变张量 40

三、应力与应变关系(广义虎克定律) 42

四、弹性力学平衡问题的求解方法 43

3 位错的应力场 44

一、直线型刃型位错的应力场 45

二、螺型位错的应力场 50

三、任意形状位错环的应力场简介 53

四、各向异性弹性体中的直线位错 56

4 位错的弹性能、自由能及线张力 58

一、弹性能 58

二、自由能 60

三、线张力 61

5 位错受力 65

一、直线位错受力 65

二、作用在位错上的力的一般公式 67

一、位错的萌生 69

6 位错的萌生和增殖 69

二、位错增殖机制 72

三、螺旋线位错的形成机制 77

7 位错的滑移阻力 79

一、派-纳模型的概念与方程 79

二、非正弦作用力时派-纳模型的修正 87

三、位错的能量与派-纳力 89

8 位错运动的速度与应力的关系 96

一、运动位错的应力场和位错运动的极限速度 97

二、位错速率与应力的关系 100

三、塑性变形的热激活问题 102

9 位错的攀移力 104

参考文献 110

习题 111

第三章 典型晶体中的位错 113

1 面心立方晶体中的位错 113

一、全位错 113

二 堆垛层错 115

三、不全位错 117

四、扩展位错 121

2 体心立方晶体中的位错 131

一、全位错 131

二、堆垛层错 132

三、位错分解 135

四、不全位错与孪晶的关系 137

3 密排六方晶体中的位错 139

一、全位错与不全位错 139

二、堆垛层错 141

三、密排六方晶体的滑移 142

参考文献 144

习题及思考题 144

1 小角度晶界 145

一、对称倾斜晶界 145

第四章 面缺陷的基本性质 145

二、非对称倾斜晶界 146

三、扭转晶界 147

四、小角度晶界位错模型的Frank公式 149

2 大角度晶界 153

一、重合位置点阵 153

3 其他的晶界模型 160

一、O点阵理论 161

二、旋错 161

4 相界模型 164

一、相界 165

二、反相畴界 167

一、晶界能的计算 169

5 晶界能 169

二、有关晶界能的分析 172

参考文献 174

习题及思考题 175

第五章 缺陷间相互作用 176

1 溶质原子与位错相互作用 176

一、静电互作用 176

二、化学互作用 178

三、弹性互作用 180

2 平行位错之间相互作用 184

四、三种互作用大小的比较 184

一、平行螺位错间互作用 185

二、平行刃位错间互作用 186

三、螺和刃位错间互作用 186

3 位错塞积群应力场的计算 186

一、计算塞积群正前方的应力 188

二、计算塞积群前任一点R(r，θ)的应力 189

4 位错间近程互作用 191

一、位错的汇合 191

二、位错的交割 191

5 实际晶体中的位错反应 194

二、位错网络的形成 195

一、Lomer-Cottrell位错的形成 195

三、层错四面体的形成 197

6 位错与面缺陷互作用 198

一、面缺陷与位错作用可用镜像位错代替的依据 198

二、界面对位错的作用 199

参考文献 201

习题与思考题 202

1 晶体软硬实质 204

一、晶体的理论强度 204

第六章 位错理论在金属强度中应用 204

二、晶体实际屈服强度的估计 207

2 三类晶体的屈服现象 208

一、屈服曲线方程 208

二、对屈服曲线方程的理解 209

3 流变应力与位错密度 211

一、平行位错间互作用机制 211

二、与林位错互作用机制 212

三、位错胞壁作用机制 213

4 加工硬化 215

一、硬化三阶段的描述 215

二、位错理论对加工硬化的解释 216

5 晶体的断裂 221

一、脆性断裂 222

二、韧性断裂 228

三、韧脆转变 229

6 固溶强化 231

一、面心立方晶体固溶强化 232

二、体心立方晶体固溶强化 239

三、不均匀固溶强化 245

7 合金中第二相强化 251

一、硬的不变形的第二相粒子强化 251

二、软的可变形的第二相粒子强化 253

8 马氏体相变与马氏体强化 257

一、马氏体形核的位错模型 258

二、马氏体胚核的长大 260

三、马氏体强化 262

9 高温强度的位错理论 264

一、蠕变的描述 264

二、蠕变第二阶段的位错理论 265

10 疲劳强度的位错理论 266

一、疲劳现象的特点 267

二、疲劳的位错模型 268

参考文献 269

习题与思考题 270

一、量子力学基本方程 271

第七章 晶体缺陷对物理性能的影响 271

1 电子论基础 271

二、晶体中电子的能带 272

三、晶体中电子跃迁的规律 273

2 缺陷与晶体电学性能 275

一、晶体电阻 275

二、点缺陷电阻 278

三、位错电阻 279

3 缺陷与半导体性能 280

一、半导体中截流子数目和它的迁移率 280

二、缺陷对半导体晶体能阶的影响 282

三、缺陷对载流子数目的影响 286

4 离子晶体中缺陷 289

一、光的发射和吸收 289

二、离子晶体中的点缺陷 291

三、色心的形成 292

四、位错应力场与晶体双折射 293

5 缺陷与磁学性能 298

一、晶体磁性概述 298

二、位错对铁磁性的影响 300

参考文献 303

习题与思考题 304