当前位置:
文档之家› 刃型位错、螺型位错上下两层原子的排布特点
刃型位错、螺型位错上下两层原子的排布特点
螺型位错
螺型位错的特征:
●螺型位错无额外半原子
面,原子错排呈轴对称 ●螺型位错线与滑移矢量 平行,故一定是直线 ●螺位错周围的点阵也发 生了弹性畸变,但只有平 行于位错线的切应变,无 正应变(在垂直于位错线 的平面投影上,看不出缺 陷) ●位错线的移动方向与晶 块滑移方向互相垂直
在已滑移区与未滑移区的交界处,AB线两侧的上下两层 在已滑移区与未滑移区的交界处,AB线两侧的上下两层 原子发生了错排和不对齐现象,它们围绕着AB AB线连成了 原子发生了错排和不对齐现象,它们围绕着AB线连成了 一个螺旋线,而被AB AB线所贯穿的一组原来是平行的晶面 一个螺旋线,而被AB线所贯穿的一组原来是平行的晶面 则变成了一个以AB线为轴的螺旋面。 AB线为轴的螺旋面 则变成了一个以AB线为轴的螺旋面。
原子的相对位置变化
对于螺型位错而言,晶体的某一部分相对于其余部分发生滑 移,原子平面沿着一根轴线盘旋上升,原子平面在位错线附近 已扭曲为螺旋面,在原子面上转一周就推进一个原子间距,进 而位错线周围的原子呈螺旋状分布。 所以,螺型位错的原子相对位置发生了相应的“攀移”,晶 体的局部区域也发生了畸变。
例:实际晶体中的点缺陷
弗伦克尔缺陷
肖特基缺陷
置的理解。
刃型位错
刃型位错特征: 刃型位错特征:
●位错线与其滑移矢量b垂直,
而且滑移面是位错线和滑移矢 量所构成的唯一平面。
●刃型位错会产生多余半原子
面。
●晶体中产生刃型位错时,
其周围点阵发生弹性畸变, 使晶体处于受力状态,就 正刃型位错而言,滑移面 上方原子拥挤受到压应力, 下方原子稀疏受到拉应力。 负刃型位错则与此相反。
刃型位错、螺型位错 —原子的相对位置
什么是“位错”?
理想晶体的原子排布模型
理想晶体的滑移模型
●理论抗剪屈服强度为3000MPa; ●单晶体的实际抗剪屈服强度仅为1~10MPa
位错的由来
其实,在研究晶体滑移时,我们发现理论屈服强 度和实际强度间有巨大差异,进而对理想晶体模型的 滑移方式产生了怀疑,认识到晶体中原子排列绝非完 全规则,滑移也不是两个原子面之间的集体的相对移 动,而是假设晶体内部是有一定多缺陷的---薄弱环 节,进而使塑形变形过程在很低的应力下就能进行, 而这内部的缺陷,就是我要论述的“位错”这个概念。
原子的相对位置变化
进而对刃型位错而言,位 错的存在使上下两层原子原 本的平衡性发生了变化,它 们排列的对称性遭到了破坏 (在位错发生位置的原子处 于更高的能量状态),故原 子的错排,使晶体表面多出 半个原子面,因此会有“台 阶”的产生。 位错让原本对应的原子发 生了相对的迁移,即可能使 A~B’,B~C’……
位错的规范理解: 位错的规范理解:
位错其实是晶体中普遍存在的一维线缺陷, 它的特点是在一维方向的尺寸较长,另外二维方 向上尺寸很小,从宏观看缺陷是线状的。
理想晶体模型中的原子排列都是 十分规整、整齐的,即原子的相对位 置都是相同的;但是,实际晶体中缺 陷是难以避免的,像零维的点缺陷, 一维的线缺陷,二维的面缺陷,这些 都使晶体中的原子的原子相对位置情 况不再一致了。