[理學(xué)]第三章 晶體缺陷-預(yù)覽頁
【正文】 量與位錯線相互垂直。該矢量的方向表示位錯的性質(zhì)與位錯的取向，即位錯運動導(dǎo)致晶體滑移的方向；而該矢量的模 lbI表示了畸變的程度，稱為 位錯的強(qiáng)度 。 （ 4） 若一個柏氏矢量為 b的位錯可以分解為伯氏矢量分別為b1,b2…bn 的 n個位錯，則分解后各位錯柏氏矢量之和等于原位錯的柏氏矢量，即 伯氏矢量的特性 : ???niibb1（ 5）位錯的連續(xù)性： 位錯在晶體中存在的形態(tài)可形成一個閉合的位錯環(huán)，或連接于其他位錯 (交于位錯結(jié)點 )，或終止在晶界，或露頭于晶體表面，但不能中斷于晶體內(nèi)部。假如晶體中有 一刃型位錯，顯然位錯在晶體中發(fā)生移動比整個晶體移動要容 易。因此，①螺位錯也是在外加切應(yīng)力的作用下發(fā)生運動；②位錯移動的方向總是和位錯線垂直；③運動位錯掃過的區(qū)域晶體的兩部分發(fā)生了柏氏矢量大小的相對運動(滑移 )；④位錯移過部分在表面留下部分臺階，全部移出晶體的表面上產(chǎn)生柏氏矢量大小的完整臺階。 確定位錯線運動方向 的右手法則： 交滑移 雙交滑移 2. 位錯的攀移 位錯攀移：“非守恒運動”，因其伴隨著位錯線附近原子增加或減少，即有物質(zhì)遷移，需要通過擴(kuò)散才能進(jìn)行。 3. 位錯運動的交割 刃型位錯的割階部分仍為刃型位錯，而扭折部分則為螺型位錯；螺型位措中的扭折和割階線段，由于均與柏氏矢量相垂 直，故均屬于刃型位錯。因此，螺型位錯的應(yīng)力場是的對稱的，即與位錯等距離的各處，其切應(yīng)力值相 等，并隨著與位錯距離的增大，應(yīng)力值減小。 線張力是一種組態(tài)力，類似于液體的表而張力，可定義為使位錯增加單位長度所需的能量。如圖 329所示，設(shè)有切應(yīng)力 τ使一小段位錯線 dl移動了 ds距離，結(jié)果使晶體沿滑移面產(chǎn)生了 b的滑移，故切應(yīng)力所做的功為： Fd是作用在單位長度位錯上的力，它與外切應(yīng)力 τ和位錯的柏氏矢量 b成正比，其方向總是與位錯線相垂直并指向滑移面的未滑移部分。只能在晶粒較大，位錯較少時才有明顯效果。 位錯的生成 (1)晶體土長過程中產(chǎn)生位錯。 位錯的增殖 F— R源發(fā)生作用的臨界切應(yīng)力為 : 實際晶體結(jié)構(gòu)中的位錯 1. 實際晶體中位錯的柏氏矢量 單位位錯 ：柏氏矢量等于單位點陣矢量的位錯。 2. 堆垛層錯 形成層錯時幾乎不產(chǎn)生點陣畸變，但它破壞了晶體的完整性和正常的周期性，使電子發(fā)生反常的衍射效應(yīng)，故位晶體的能量有所增加，這部分增加的能量稱“堆垛層錯能 γ(J／ m2)”。 a、肖克利 (shockley)不全位錯：刃型不全位錯， 可動位錯 b、弗蘭克（ Frank）不全位錯 b= 4．位錯反應(yīng) 位錯反應(yīng)能否進(jìn)行，決定于是否滿足如下兩個條件： (1)幾何條件：按照伯氏矢量守恒性的要求，反應(yīng)后諸位錯的怕氏矢量之和應(yīng)該等于反應(yīng)前諸位錯的伯氏矢量之和，即 (2)能量條件：從能量角度，位錯反應(yīng)必須是一個伴隨著能量降低的過程。 ： 同體積晶體的表面高出晶體內(nèi)部的能量稱為晶體的表面自由能或表面能。 ： 材料表面的原子和內(nèi)部原子所處的環(huán)境不同，內(nèi)部在均勻的力場中，能量較低，而表面的原子有一個方向沒有原子結(jié)合，處在與內(nèi)部相比較高的能量水平。為此一方面盡量讓 σ 最小的晶面為表面，當(dāng)然也可能是表面能略高但能明顯減小表面積的晶面為表面。 晶界與亞晶界 ： 根據(jù)晶界兩側(cè)晶粒的位向差不同，晶界的結(jié)構(gòu)大致可分為三類。 2）大角度晶界 晶界兩側(cè)的晶粒位向差較大，不能用位錯模型。 ： 晶界面上的原子相對正常晶體內(nèi)部的原子而言，均處于較高的能量狀態(tài)，因此，晶界也存在界面能。 (2) 晶界處原子排列不規(guī)則，因此在常溫下晶界的存在會對位錯的運動起阻礙作用，致使塑性變形抗力提高，宏觀表現(xiàn)為晶界較晶內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和硬度。顯然，原始晶粒愈細(xì)，晶界愈多．則新相形核率也相應(yīng)愈高。 孿晶界可分為：共格孿晶界和非共格孿晶界 、相界 2)相界面： 兩種不同相的分界面。 3)相界面的主要特性： 相界面的結(jié)構(gòu)和晶界有一定的共性，也有一些明顯的差別。 2. 簡單立方晶系中刃型位錯和螺型位錯原子模型，及其對應(yīng)的柏氏矢
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