晶體缺陷就是實際晶體中偏離理想結構的不完整區域。

根據晶體中結構不完整區域的形狀及大小, 晶體缺陷常分為如下三類:

01

點缺陷

①脫位原子一般進入其他空位或者逐漸遷移至晶界或表面，這樣的空位通常稱為肖脫基空位或肖脫基缺陷。

②晶體中的原子有可能擠入結點的間隙，則形成另一種類型的點

缺陷---間隙原子，同時原來的結點位置也空缺了，產生另一個空位，通常把這一對點缺陷（空位和間隙原子）稱為弗蘭克爾缺陷。

③置換原子缺陷等類型

點缺陷類型動圖：

離子晶體的點缺陷

④離子晶體中點缺陷要求保持局部電中性，常見的兩種點缺陷：

肖脫基缺陷：等量的正離子空位和負離子空位。

弗蘭克爾缺陷：等量的間隙原子、空位。

離子晶體中的點缺陷動圖：

⑤點缺陷源于原子的熱振動，故其平衡濃度隨著溫度升高指數增加。

點缺陷數量明顯超過平衡值時叫過飽和點缺陷，產生原因為淬火、輻照、冷塑性變形。

溫度導致點缺陷變化動圖：

位錯攀移引起點缺陷的變化動圖：

02

刃位錯的形成

①刃型位錯一晶體中半原子面邊緣周圍的原子位置錯排區。

刃位錯的形成動圖：

②螺型位錯——晶體中螺旋原子面軸線周圍的原子位置錯排區。

螺位錯的形成動圖：

③混合位錯——原子位置錯拝區中既有半原子面也有螺旋原子面的位錯。

混合位錯動圖：

④位錯的滑移

刃位錯的運動動圖：

螺位錯的運動動圖：

⑤位錯的攀移

攀移運動動圖：

? ? 攀移的原子模型：

⑥伯氏矢量的確定

先在有位錯的晶體中用一閉合回路包圍位錯線，回路應遠離位錯中心晶格嚴重畸變區。再在理想晶體中作一相同回路，但該回路的終點與起點并不重合。從終點向起點作一矢量使兩點相連，該矢量定義為該位錯的柏氏矢量。

伯氏矢量的確定動圖：

03

面缺陷

有晶界、孿晶界、相界、表面等分類。

孿晶界動圖：

扭轉晶界的形成動圖：

晶體缺陷的類型：

晶體結構中質點排列的某種不規則性或不完善性。又稱晶格缺陷。表現為晶體結構中局部范圍內，質點的排布偏離周期性重復的空間格子規律而出現錯亂的現象。根據錯亂排列的展布范圍,分為下列3種主要類型。

①點缺陷，只涉及到大約一個原子大小范圍的晶格缺陷。它包括:晶格位置上缺失正常應有的質點而造成的空位;由于額外的質點充填晶格空隙而產生的填隙；由雜質成分的質點替代了晶格中固有成分質點的位置而引起的替位等（圖1）。在類質同象混晶中替位是一種普遍存在的晶格缺陷。

②線缺陷—位錯 位錯的概念1934年由泰勒提出到1950年才被實驗所實具有位錯的晶體結構，可看成是局部晶格沿一定的原子面發生晶格的滑移的產物。滑移不貫穿整個晶格，晶體缺陷到晶格內部即終止，在已滑移部分和未滑移部分晶格的分界處造成質點的錯亂排列，即位錯。這個分界外，即已滑移區和未滑移區的交線，稱為位錯線。位錯有兩種基本類型：位錯線與滑移方向垂直，稱刃位錯，也稱棱位錯；位錯線與滑移方向平行，則稱螺旋位錯。刃位錯恰似在滑移面一側的晶格中額外多了半個插入的原子面，后者在位錯線處終止（圖2）。螺旋位錯在相對滑移的兩部分晶格間產生一個臺階，但此臺階到位錯線處即告終止，整個面網并未完全錯斷，致使原來相互平行的一組面網連成了恰似由單個面網所構成的螺旋面。

③面缺陷，是沿著晶格內或晶粒間的某個面兩側大約幾個原子間距范圍內出現的晶格缺陷。主要包括堆垛層錯以及晶體內和晶體間的各種界面，如小角晶界、疇界壁、雙晶界面及晶粒間界等。其中的堆垛層錯是指沿晶格內某一平面，質點發生錯誤堆垛的現象。如一系列平行的原子面,原來按ABCABCABC……的順序成周期性重復地逐層堆垛，如果在某一層上違反了原來的順序，如表現為ABCABCAB│ABCABC……,則在劃線處就出現一個堆垛層錯，該處的平面稱為層錯面。堆垛層錯也可看成晶格沿層錯面發生了相對滑移的結果。小角晶界是晶粒內兩部分晶格間不嚴格平行，以微小角度的偏差相互拼接而形成的界面。它可以看成是由一系列位錯平行排列而導致的結果。在具有所謂鑲嵌構造（圖4）的晶格中，各鑲嵌塊之間的界面就是一些小角晶界。也有人把晶體中的包裹體等歸為晶體缺陷而再分出一類體缺陷。

④體缺陷：體缺陷主要是沉淀相、晶粒內的氣孔和第二相夾雜物等。

編輯：黃飛