反相疇界（antiphase boundary，antiphase domain boundary）是指晶格中的一種疇界面，一般縮寫為APB。
基本介紹
- 中文名：反相疇界
- 外文名：antiphase boundary
- 套用學科：物理
- 縮寫：APB
- 相關概念：反相疇界能
- 領域：工程技術
簡介,反相疇界的測定,合金元素對反相疇界能影響,DO_22相間反相疇界成分演化,
簡介
反相疇界（antiphaseboundary，antiphasedomainboundary）是指晶格中的一種疇界面，一般縮寫為APB。由它所分隔的晶疇稱為反相疇（antiphasedomains，四方AuCu合金之反相疇的（001）投影示意圖實心圓與空心圓分別代表Au、Cu原子；實線代表APB；平移矢量R=1/2（a+b））。在相互鄰接的任意兩塊APD之間，它們中原子分布的位相關係是相反的，疇內晶格本身所具有的平移對稱性在APB上被中斷而互不連續，但二相鄰疇間可以通過一個確定的平移矢量（通常為晶胞基矢或它們之矢量和的1/2）之作用而使晶格彼此重複。通常每一塊APD都被APB所包圍，在截面上呈封閉的曲線，但APB也可在一個刃位錯處被終止。
反相疇界的測定
反相疇界發生在合金的有序化過程中，所以人們測量和計算的反相疇能時遠比測量和計算金屬層錯能要難得多。人們曾採用多種方法測量和計算合金的反相疇界能：如林揚等採用實驗用場離子顯微鏡（FIM）和原子探針（AP）研究了Ni3Fe的有序化和反相疇界。結果表明Ni3Fe的有序轉變雖屬均勻有序轉變，但轉變過程並不是真的“均勻”，FIM照片和AP台階圖都證實了{200}晶面上保守反相疇界NiNi型和FeNi型非保守反相疇界的存在，論文用Morse勢估算了{200}晶面上的APB能量，計算表明，平行非保守APB對的能量低於保守APB的能量。Karnthaler等人通過比較弱束透射電鏡照片結合各向異性彈性理論為基礎的計算機模擬確定Ni3Al的{111}、{001}面反相疇界能及堆垛層錯能分別為175±15、104±15和6±0.5mJ/m2。Subramanian等人“則通過觀察選擇區域衍射圖中反相疇界兩側同源反射光的夾角，通過掃描電鏡測量位錯對之間的距離而後利用Frank's規則計算出位錯對的Burgers矢量。最終利用Marcinkowski等人提出的反相疇界能與夾角及矢量之間的關係計算出反相疇界能。Kruml等人通過測量合金變形時的微結構測定Ni3Al的{111}面的反相疇界能，孫堅用TEM弱視技術測量Ni74.5Pd2Al23.5合金{111}和{001}面的APBE分別為（144±20mJ/m2）時和（102±11mJ/m2）。在理論方面則發展得更快，1959年最先由Brown套用Bragg-Williams理論計算合金的反相疇界能，Wu等人套用CVM方法計算了Ni3Al的反相疇界能；後來Finel和他的同事們則結合CVM和MonteCarlo方法計算反相疇界能。
合金元素對反相疇界能影響
由於原子的有序排列，在有序結構中可以產生一種特殊的面缺陷:反相疇界。以Ni3Al（010）面為例，用電子顯微學的方法，通過測量作為反相疇邊界的超位錯的分解寬度，可以從實驗上測定反相疇界的能量。
（1）隨著鋁含量的增加，Ni3Al（010）面的反相疇界能（Antiphaseboundaryenergy，APBE）顯著升高。
（2）在富鎳條件下，優先占據Ni3Al鎳亞點陣位置的合金元素Ru、Pd和Pt取代Ni位置時，Ni3Al（010）面的反相疇界能降低；而優先占據Ni3Al鋁亞點陣位置的合金元素Ti、Mo、Ta、W和Re取代Al位置時，Ni3Al（010）面的反相疇界能增大。
（3）合金元素對金屬間化合物Ni3Al的APBE大小影響既與該合金元素在化合物中亞點陣的優先占位相關，同時與該合金元素與化合物中Ni與Al原子的鍵合強度存在關聯。
DO_22相間反相疇界成分演化
在DO22相間反相疇界處，鎳和鋁偏聚，釩貧化。由於溶質拖曳效應，合金元素在反相疇界處的偏聚和貧化傾向不隨時間變化，但程度改變。不同反相疇界的界面原子排列方式存在差別，這使得合金元素在界面處占位幾率所受到的影響不同，從而導致合金元素在不同界面處的偏聚和貧化程度不同。彈性應變能使得沉澱後期反相疇界的種類減少，但不改變合金元素在各個反相疇界處偏聚和貧化程度的相對大小。DO22相沿[001]方向形成的兩種反相疇界中，反相疇界（002）//（002）·½[100]處，鎳的偏聚程度較大，鋁的偏聚程度較小，釩的貧化程度較小。DO22相沿[001]和[100]方向形成的兩種反相疇界中，反相疇界（002）//（100）·½[100]處，鎳的偏聚程度較大，鋁的偏聚程度較小，釩的貧化程度較小。DO22相沿[100]方向形成的三種反相疇界中，在反相疇界{100}·½[100]處，鎳和鋁的偏聚程度最大，釩的貧化程度最大，而在反相疇界{201}·½[001]處，鎳和鋁的偏聚程度最小，釩的貧化程度最小。
