晶體缺陷——位錯運動PPT課件

1、2.柏氏矢量的特性：（1）b的物理意義： 其方向表示位錯的性質(zhì)和取向，即位錯運動導(dǎo)致晶體滑移的方向 模b表示畸變的程度：位錯強(qiáng)度第1頁/共30頁（2）b的守恒性： 對一個確定的位錯正向，按照右手螺旋法則獲取的b具有唯一性、守恒性，與柏氏回路的起點和具體路徑無關(guān)，第2頁/共30頁（3）一根不分叉的位錯線具有唯一的柏氏矢量：上各個位置的b均相同；位錯在晶體中移動或者改變方向時，其柏氏矢量不變第3頁/共30頁（4）如果一個b的位錯分解為幾個位錯，柏氏矢量分別為b1,b2,b3,則b=bi第4頁/共30頁 有幾根位錯線相交于一個點，則指向它的位錯 b指=離開它的位錯b離第5頁/共30頁 如果所有位錯線

2、均指向或離開某點，則bi=0第6頁/共30頁（5）位錯線不能中止在晶體內(nèi)部位錯的連續(xù)性（定義） 可形成位錯環(huán)、或與其它位錯相連、或與晶界相連、或露出晶體表面第7頁/共30頁3.柏氏矢量的表示方法 第6次（1）以其在晶軸上的分量a、b、c表示： b=xa+yb+zc（2）對立方晶系：a=b=c，因此用方向相同的晶向指數(shù)表示： b=a/n u v w 例： b=a2 3 6 b=a/2 1 1 1第8頁/共30頁第9頁/共30頁位錯的運動 P94i. 位錯可以在晶體中運動ii. 材料的塑性變形就是通過位錯運動實現(xiàn)的第10頁/共30頁iii. 材料的強(qiáng)度與位錯運動緊密相關(guān)iv. 意義：可以通過控制位

3、錯運動提高材料強(qiáng)度 位錯運動基本形式： 滑移、攀移滑移、攀移第11頁/共30頁1.位錯的滑移 （1）含義：在外力作用下，沿滑移面運動（2）刃型位錯的滑移第12頁/共30頁 結(jié)果：較小的力使材料發(fā)生塑性變形第13頁/共30頁（3）螺型位錯的滑移第14頁/共30頁 交滑移：P95圖3.17 螺型位錯如果在原來的滑移面上受到阻礙時，可能轉(zhuǎn)移到另一個與它相交的滑移面上繼續(xù)滑移 雙交滑移：發(fā)生交滑移后的位錯如果再轉(zhuǎn)回到和原滑移面平行的面上繼續(xù)滑移第15頁/共30頁（3）混合型位錯的滑移 圖3.15混合型位錯的滑移過程第16頁/共30頁2.位錯的攀移 P96刃型位錯多余半原子面向上或下運動。通過物質(zhì)的遷移

4、，即原子或空位的擴(kuò)散來實現(xiàn)。形式：正攀移、負(fù)攀移圖 3.18 刃型位錯的攀移運動模型a) 未攀移的位錯 b) 空位引起的正攀移 c)間隙原子引起的負(fù)攀移第17頁/共30頁特點：特點： 螺型位錯沒有半原子面，故不會發(fā)生攀移 一般情況下，攀移比滑移需要的能量高，在室溫下不容易發(fā)生 高溫淬火、冷變形加工、高能粒子輻照后，晶體中存在大量點缺陷的情況下，容易發(fā)生位錯的攀移（刃型位錯）第18頁/共30頁3. 位錯的交割 含義：位錯在運動過程中，可能和其它位錯交割 意義：交割會影響位錯進(jìn)一步的運動，從而會影響材料的強(qiáng)度等性能第19頁/共30頁a.割階與扭折 位錯局部滑移、刃型位錯攀移、兩條位錯線交割后，經(jīng)常

5、產(chǎn)生一段曲折線段 如果曲折線段位于位錯的滑移面上扭折 P97圖3.19 第20頁/共30頁 如果此線段垂直于滑移面割階第21頁/共30頁實例1：兩個柏氏矢量相互垂直的刃型位錯交割第22頁/共30頁實例2：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯交割第23頁/共30頁實例3：兩個柏氏矢量相互平行的刃型位錯和螺型位錯交割第24頁/共30頁實例4：兩個柏氏矢量相互垂直的兩螺型位錯交割第25頁/共30頁小結(jié)：p每根位錯線都可能產(chǎn)生扭折或割階，大小和方向取決于另一根位錯的柏氏矢量，但具有原本的柏氏矢量p所有的割階都是刃型位錯，扭折可以是螺型位錯也可以是刃型位錯p扭折出現(xiàn)在同一滑移面上幾乎不產(chǎn)生位錯運動阻力；p割階與原位錯線垂直，一般不能隨位錯線一起移動，“釘扎