本文標題："固溶體中溶質(zhì)原子分析實驗電子顯微鏡"
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固溶體中溶質(zhì)原子分析實驗電子顯微鏡
電學(xué)交互作用
晶體中的自由電子分布對應(yīng)力有敏感性，電子會較多地集中到受張
應(yīng)力的區(qū)域。例如，在刃位錯的受脹區(qū)，電子濃度較高，具有電負性；
相反，在受壓地區(qū)，濃度較低，具有電正性。由于電子濃度分布不均而
使刃位錯相當于電學(xué)上的一個電偶極子。這種電偶極子與溶質(zhì)原子的電
荷產(chǎn)生靜電作用，從而引起溶質(zhì)原子與位錯的交互作用而產(chǎn)生強化。一
般來說，電學(xué)交互作用比彈性交互作用要弱。如銅在鋅、鎵、鍺或砷中
固溶后，電學(xué)交互作用能最多只有彈性交互作用能的1／6～1／3。但在
某些情況下，電學(xué)交互作用也可以是主要的。如銀溶于鋁中，點陣變化
很小，但銀對鋁的強化作用卻是可觀的，反映出此時電學(xué)交互作用成為
決定性的因素。
幾何交互作用
固溶體中的溶質(zhì)原子有時會出現(xiàn)有序化現(xiàn)象，當存在短程序時，塑
性變形將改變原來的有序排列而增加勢能，表現(xiàn)為短程序強化作用。
此外，無論是替位原子還是填隙原子，在條件合適的情況下，都可
能發(fā)生原子偏聚而形成氣團。對代位點陣來說，當溶質(zhì)原子比溶劑原子
的直徑大時，溶質(zhì)原子有富集在刃位錯受脹區(qū)的趨向，反之，富集于受
壓區(qū)。填隙原子則總是向受脹區(qū)富集。這種靠擴散在位錯附近富集的現(xiàn)
象，稱為柯氏氣團(Cottrell atmosphere)。柯氏氣團對位錯有釘扎作
用，特別是填隙原子，對位錯的釘扎作用更為強烈。由此可以成功地解
釋低碳鋼的屈服現(xiàn)象。因為填隙原子比代位原子容易擴散，所以填隙原
子氣團的形成溫度也較低。
在位錯應(yīng)力場的作用下，引起晶體的非對稱點陣畸變而使填隙原子
產(chǎn)生有序化的排列稱為斯氏氣團(Snoek atmosphere)。例如，碳原子在
a-Fe中就形成這種應(yīng)力感生有序化，即當沿C軸方向有拉伸應(yīng)力時，碳
原子處于體心立方點陣與C軸平行的各晶胞棱邊的一半處，引起晶胞沿c
軸方向膨脹而產(chǎn)生強化作用。因為碳原子的擴散距離較短，而且是在應(yīng)
力作用下進行的，所以斯氏氣團的形成溫度比柯氏氣團更低一些。
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