[理學]第三章晶體缺陷-免費閱讀
【正文】 2. 簡單立方晶系中刃型位錯和螺型位錯原子模型，及其對應的柏氏矢量。 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。 (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)具有較高的強度和硬度。 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。為此一方面盡量讓 σ 最小的晶面為表面，當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。 ： 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。 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，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)”。 位錯的生成 (1)晶體土長過程中產(chǎn)生位錯。如圖 329所示，設(shè)有切應力 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。因此，螺型位錯的應力場是的對稱的，即與位錯等距離的各處，其切應力值相 等，并隨著與位錯距離的增大，應力值減小。 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，需要通過擴散才能進行。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。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 位錯的強度 。然后將同樣大小的回路置于理想晶體中，回路當然不可能封閉，需要一個額外的矢量連接才能封閉，這個矢量就稱為該位錯的柏氏 (Burgers)矢量。 (2)根據(jù)位錯線附近呈螺旋形排列的原子的旋轉(zhuǎn)方向不同．螺型位錯可分為右旋（以右拇指表示螺旋面前進方向，四指表示螺旋面旋轉(zhuǎn)方向）和左旋螺型位錯。它不一定是直線，也可以是折線或曲線，但它必與滑移方向相垂直，也垂直于滑移矢量，如圖 3． 5所示。 設(shè)每個空位的形成能為 u，空位濃度為 x時自由能的變化為： P83間隙原子的平衡濃度與空位平衡濃度的區(qū)別。 效果 1) 提高材料的電阻 定向流動的電子在點缺陷處受到非平衡力 (陷阱 )，增加了阻力，加速運動提高局部溫度(發(fā)熱 )。其具體形式就是晶體中的位錯 Dislocation 3. 面缺陷 在三維空間的兩個方向上的尺寸很大 (晶粒數(shù)量級 )，另外一個方向上的尺寸很小 (原子尺寸大小 )的晶體缺陷。晶體中的缺陷的數(shù)量相當大，但因原子的數(shù)量很多，在晶體中占有的比例還是很少，材料總體具有晶體的相關(guān)性能特點，而缺陷的數(shù)量將給材料的性能帶來巨大的影響。 3）置換原子： 在一種類型的原子組成的晶格中，不同種類的原子替換原有的原子占有其應有的位置。 、空位的平衡濃度 空位形成能： 在晶體內(nèi)取出一個原子放在晶體表面上（但不改變晶體的表面積和表面能）所需要的能量。其具體形式就是晶體中的位錯 Dislocation 、位錯的 基本類型和特征 刃型位錯 參看南昌第一章動畫 刃型位錯結(jié)構(gòu)的特點： (1)刃型位錯有一個額外的半原子面。 (5)在位錯線周圍的過渡區(qū) (畸變區(qū) )每個原子具有較大的平均能量。 (5)螺型位錯線周圍的點陣也發(fā)生了彈性畸變，但是，只有平行于位錯線的切應變而無正應變，即不會引起體積膨脹和收縮，且在垂直于位錯線的平面投影上，看不到原子的位移，看不出有缺陷。 (依方向關(guān)系可分正刃和負刃型位錯 ) 螺型位錯 柏氏矢量與位錯線相互平行。 在位錯網(wǎng)的交匯點，必然 伯氏矢量的表示方法 uv wnab ?n為正整數(shù) 位錯的強度，稱為柏氏矢量的大小或模： 222 wvunab ???? ? ? ? ? 2122211121 uunawvunawvunabbb ?????? 21 vv ? ]21 ww ? 3
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