晶體缺陷習(xí)題及答案解析(編輯修改稿)
2025-07-20 16:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 少倍？答案答案： 取A=1 （倍）2.如圖所示，在相距為h的滑移面上有兩個(gè)相互平行的同號(hào)刃型位錯(cuò)A、B。試求出位錯(cuò)B滑移通過位錯(cuò)A上面所需的切應(yīng)力表達(dá)式。答案兩平行位錯(cuò)間相互作用力中，fx項(xiàng)為使其沿滑移面上運(yùn)動(dòng)的力： （直角與圓柱坐標(biāo)間換算： ，y=h；三角函數(shù)： ， ， ） 求出fx的零點(diǎn)和極值點(diǎn)（第一象限） sin4 =0 =0 fx=0 兩位錯(cuò)間互不受力，處于力的平衡狀態(tài)； sin4 =0 = fx=0 兩位錯(cuò)間互不受力，處于力的平衡狀態(tài)； sin4 =1 = fx→max 同號(hào)位錯(cuò)最大斥力，異號(hào)位錯(cuò)最大引力，其值為； sin4 =1 = fx→max同號(hào)位錯(cuò)最大斥力，異號(hào)位錯(cuò)最大引力，其值為 若不考慮其他阻力，有如下結(jié)論：1) 對(duì)異號(hào)位錯(cuò)要作相向運(yùn)動(dòng)，0 時(shí)，不需加切應(yīng)力； 時(shí)，需要加切應(yīng)力： 方向 要作反向運(yùn)動(dòng)，0 時(shí)，需要加切應(yīng)力： 方向 時(shí)，不需加切應(yīng)力；2) 對(duì)同號(hào)位錯(cuò)（以兩負(fù)刃位錯(cuò)為例）， 要作相向運(yùn)動(dòng)，0 時(shí)，需要加切應(yīng)力： 對(duì)位錯(cuò)A方向 ，對(duì)位錯(cuò)B方向?yàn)? ； 時(shí)，不需加切應(yīng)力； 要作反向運(yùn)動(dòng)，0 時(shí)，不需加切應(yīng)力； 時(shí)，需要加切應(yīng)力： 對(duì)位錯(cuò)A方向 ，對(duì)位錯(cuò)B方向?yàn)? 。3. 圖所示某晶體滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯(cuò)環(huán)并受到一均勻切應(yīng)力t的作用，a)分析各段位錯(cuò)線所受力的大小并確定其方向；b)在t作用下，若要使它在晶體中穩(wěn)定不動(dòng)，其最小半徑為多大？答案 a) 令逆時(shí)針方向?yàn)槲诲e(cuò)環(huán)線的正方向，則A點(diǎn)為正刃型位錯(cuò)，B點(diǎn)為負(fù)刃型位錯(cuò)，D點(diǎn)為右螺旋位錯(cuò)，C點(diǎn)為左螺旋位錯(cuò)，位錯(cuò)環(huán)上其他各點(diǎn)均為混合位錯(cuò)。 各段位錯(cuò)線所受的力均為f=tb, 方向垂直于位錯(cuò)線并指向滑移面的未滑移區(qū)。 b)在外力t和位錯(cuò)線的線張力T作用下，位錯(cuò)環(huán)最后在晶體中穩(wěn)定不動(dòng)，此時(shí) ∴ 4.試分析在fcc中，下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行?并指出其中三個(gè)位錯(cuò)的性質(zhì)類型？反應(yīng)后生成的新位錯(cuò)能否在滑移面上運(yùn)動(dòng)？答案 位錯(cuò)反應(yīng)幾何條件：b1+b2 a b c a b c 能量條件： 因此 位錯(cuò)反應(yīng)能進(jìn)行。 對(duì)照湯姆森四面體，此位錯(cuò)反應(yīng)相當(dāng)于 ＋ → （全位錯(cuò)） （肖克萊） （弗蘭克 ） 新位錯(cuò) 的位錯(cuò)線為 和 的交線位于(001)面上，且系純?nèi)行臀诲e(cuò)。由于(001)面系fcc非密排面，故不能運(yùn)動(dòng)，系固定位錯(cuò)。5.在鋁試樣中，測(cè)得晶粒內(nèi)部密度為5180。109/cm2。假定位錯(cuò)全部集中在亞晶界上，每個(gè)亞晶粒的截面均為正六邊形。亞晶間傾斜角為5176。，若位錯(cuò)全部為刃型位錯(cuò)， ，柏氏矢量的大小等于2180。1010m，試求亞晶界上的位錯(cuò)間距和亞晶的平均尺寸。答案 正六邊形面積 ，總邊長為6a，單位面積中亞晶數(shù)目 求得a=1180。105（m）。本章習(xí)題1. 設(shè)Cu中空位周圍原子的振動(dòng)頻率為1013s1,⊿180。1018J，exp(⊿Sm/k)約為1，試計(jì)算在700K和室溫（27℃）時(shí)空位的遷移頻率。2. Nb的晶體結(jié)構(gòu)為bcc，, 試求每106Nb中所含空位數(shù)目。3. Pt的晶體結(jié)構(gòu)為fcc，，試計(jì)算其空位粒子數(shù)分?jǐn)?shù)。4. 若fcc的Cu中每500個(gè)原子會(huì)失去一個(gè)，試求Cu的密度。5. 由于H原子可填入aFe的間隙位置，若每200個(gè)鐵原子伴隨著一個(gè)H原子，試求aFe理論的和實(shí)際的密度與致密度（已知aFe a=，rFe=， rH=）。6. ,，試求每個(gè)MgO單位晶胞內(nèi)所含的Schottky缺陷之?dāng)?shù)目。7.1
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