置換原子

置換原子，是指占據基體原子平衡位置的異類的原子。所研究晶體晶格上基體原子和異類原子的交換使得某B原子置換溶解到某A的晶格中，這種B原子叫做置換原子。

基本介紹

• 中文名：置換原子
• 相關領域：冶金工程
• 所屬類型：專業術語

置換原子詳解

假定某晶格結點完全被某一元素原子所占據據，如果某一結點上的原子消失，就會產生缺陷，這一未被占據的結點就叫做空位。這樣的空位是由熱激活形成的，因而被稱作熱空位。
如果結點處未失去原子，而是額外的原子占據了基體晶格的間隙位置，這樣的原子就叫做間隙原子。由於周圍原子向原子被移除後留下的空位移動，這樣將導致空位的體積明顯小於原子體積，從而空位周圍的晶格會出現弛豫現象。同理，間隙原子周圍的原子從理想晶格的結點處被“擠開”，這種原子的靜態位移與原子熱振動而導致的動態位移不同。

此外，異類原子B可被包含在A原子母體晶格中。所研究晶體晶格上基體原子和異類原子的交換使得B原子置換溶解到到A的晶格中，這種種B原原子叫做置換原子。同樣，B原原子也可以占據晶格的間隙位置，這種B原原子叫做間隙原子。

鐵素體中不同置換原子之間的互動作用

如兩種置換原子在鐵素體內固溶結合，這種產生點陣各向異性畸變的結合將增加置換原子與位錯間的互動作用能。這種互動作用曾在鈦與其它幾個元素之間看到，這些元素在二元合金中與鈦形成穩定的金屬化合物。這類互動作用在一般牌號的鋼中看來並不大，但它們可能在一些較高的合金類型象馬氏體時效鋼中發生作用。

相關概念

晶界的晶體缺陷

和晶體一樣，在晶晶界上同樣存在可能會擾亂晶界平衡結構的三種類型的晶體缺陷，即點缺陷（包括空位、間隙原子和置換原子）、線缺陷（如非本徵位錯）和體缺陷（如沉澱相和夾雜等）。

線缺陷在材料的力學行為中扮演著最主要的角色。然而，它們與其他兩種類型缺陷（點缺陷和體缺陷）的相互作用會明顯地改變它們對塑性變形和多晶斷裂的影響。因而，簡要介紹三種類型缺陷是非常必要的，以便解決晶體材料的塑性問題。