再說一次柏氏矢量

再說一次柏氏矢量《材料科學(xué)基礎(chǔ)》第五章現(xiàn)在是1頁\一共有31頁\編輯于星期六單晶體在切應(yīng)力作用下的變形現(xiàn)在是2頁\一共有31頁\編輯于星期六刃型位錯現(xiàn)在是3頁\一共有31頁\編輯于星期六螺型位錯現(xiàn)在是4頁\一共有31頁\編輯于星期六位錯運動電鏡觀察現(xiàn)在是5頁\一共有31頁\編輯于星期六刃型位錯柏氏矢量的確定現(xiàn)在是6頁\一共有31頁\編輯于星期六現(xiàn)在是7頁\一共有31頁\編輯于星期六代表位錯，并表示其特征（強度、畸變量）；反映出柏氏回路包含的位錯所引起點陣畸變的總積累。通常將柏氏矢量稱為位錯強度，該矢量的模|b|表示了畸變的程度，稱為位錯的強度。位錯的許多性質(zhì)如位錯的能量，所受的力，應(yīng)力場，位錯反應(yīng)等均與其有關(guān)。它也表示出晶體滑移時原子移動的大小和方向。柏氏矢量的物理意義現(xiàn)在是8頁\一共有31頁\編輯于星期六柏氏矢量的物理意義表示晶體滑移的方向和大小現(xiàn)在是9頁\一共有31頁\編輯于星期六當(dāng)一個刃型位錯沿滑移面滑過整個晶體，就會在晶體表面產(chǎn)生寬度為一個柏氏矢量b的臺階，造成晶體的塑性變形。在滑移時，刃型位錯的移動方向一定是與位錯線相垂直，即與其柏氏矢量相一致。位錯線沿著滑移面移動時，它所掃過的區(qū)域是已滑移區(qū)，而位錯線未掃過的區(qū)域為示滑移區(qū)。圖

刃型位錯滑移導(dǎo)致晶體塑性變形的過程現(xiàn)在是10頁\一共有31頁\編輯于星期六柏氏矢量的物理意義表示晶體滑移的方向和大小現(xiàn)在是11頁\一共有31頁\編輯于星期六圖

螺型位錯滑移導(dǎo)致晶體塑性變形的過程在切應(yīng)力作用下，螺型位錯的移動方向是與其柏氏矢量相垂直。對于螺型位錯，由于位錯線與柏氏矢量平行，所以它不象刃型位錯那樣具有確定的滑移面，而可在通過位錯線的任何原子平面上滑移。如果螺型位錯在某一滑移面滑移后轉(zhuǎn)到另一通過位錯線的臨近滑移面上滑移的現(xiàn)象稱為交滑移?，F(xiàn)在是12頁\一共有31頁\編輯于星期六思考怎樣判斷位錯線的移動方向？拇指順著柏氏矢量方向移動的部分晶體食指位錯線的方向中指位錯線運動方向現(xiàn)在是13頁\一共有31頁\編輯于星期六混合位錯晶體中已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線（即位錯線）既不平行也不垂直于滑移方向，即滑移矢量與位錯線成任意角度，這種晶體缺陷稱為混合型位錯?；旌闲臀诲e可分解為刃型位錯分量和螺型位錯分量。圖

晶體局部滑移形成混合位錯現(xiàn)在是14頁\一共有31頁\編輯于星期六圖混合位錯的原子組態(tài)現(xiàn)在是15頁\一共有31頁\編輯于星期六圖三種類型位錯的矢量圖解法

用柏氏矢量可判斷位錯的類型現(xiàn)在是16頁\一共有31頁\編輯于星期六柏氏矢量的物理意義用柏氏矢量可以表示晶體滑移的方向和大小。位錯運動導(dǎo)致晶體滑移時，滑移量大小即柏氏矢量b，滑移方向即為柏氏矢量的方向。現(xiàn)在是17頁\一共有31頁\編輯于星期六由于混合位錯可以分解為刃型和螺型兩部分，因此，不難理解，混合位錯在切應(yīng)力作用下，也是沿其各線段的法線方向滑移，并同樣可使晶體產(chǎn)生與其柏氏矢量相等的滑移量。（a）位錯環(huán)（b）位錯環(huán)運動后產(chǎn)生的滑移圖

位錯環(huán)的滑移現(xiàn)在是18頁\一共有31頁\編輯于星期六柏氏矢量的特征一條位錯線具有唯一的柏氏矢量。位錯具有連續(xù)性，不能中斷于晶體內(nèi)部。其存在形態(tài)可形成一個閉合的位錯環(huán)，或連接于其他位錯，或終止在晶界，或露頭于晶體表面。現(xiàn)在是19頁\一共有31頁\編輯于星期六刃型位錯除了可以在滑移面上滑移外，還可垂直于滑移面發(fā)生攀移。當(dāng)半原子面下端的原子跳離，即空位遷移到半原子面下端時，半原子面將縮短，表現(xiàn)為位錯向上移動，這種移動叫做正攀移。反之叫做負(fù)攀移。位錯攀移時伴隨著物質(zhì)的遷移，需要擴(kuò)散才能實現(xiàn)。因為攀移需要原子擴(kuò)散，所以較之滑移所需的能量更大。對于大多數(shù)金屬，這種運動在室溫下很難進(jìn)行。因此，位錯攀移時需要熱激活，也就是比滑移需要更大的能量。通常稱攀移為“非守恒運動”，滑移則稱為“守恒運動”。位錯除滑移外：攀移現(xiàn)在是20頁\一共有31頁\編輯于星期六3.位錯運動的交割對于在滑移面上運動的位錯來說，穿過此滑移面的其它位錯稱為林位錯。林位錯會阻礙位錯的運動，但是若應(yīng)力足夠大，滑動的位錯將切過林位錯繼續(xù)前進(jìn)。位錯互相切割的過程稱為位錯交割或位錯交截。一般情況下，兩個位錯交割時，每個位錯上都要新產(chǎn)生一小段位錯，它們的柏氏矢量與攜帶它們的位錯相同，它們的大小與方向決定于另一位錯的柏氏矢量。當(dāng)交割產(chǎn)生的小段位錯不在所屬位錯的滑移面上時，則成為位錯割階，如果小段位錯位于所屬位錯的滑移面上，則相當(dāng)于位錯扭折。現(xiàn)在是21頁\一共有31頁\編輯于星期六兩根互相垂直的刃型位錯的交割（柏氏矢量互相平行）兩根互相垂直的刃型位錯的交割（柏氏矢量互相垂直）現(xiàn)在是22頁\一共有31頁\編輯于星期六圖兩個柏氏矢量互相垂直刃型位錯交割現(xiàn)在是23頁\一共有31頁\編輯于星期六螺型位錯與螺型位錯的交割圖螺型位錯與螺型位錯的交割位錯割階刃型位錯位錯扭折刃型位錯現(xiàn)在是24頁\一共有31頁\編輯于星期六刃型位錯與螺型位錯的交割圖刃型位錯與螺型位錯的交割位錯割階刃型位錯位錯扭折刃型位錯現(xiàn)在是25頁\一共有31頁\編輯于星期六位錯密度晶體中所含位錯的多少可用位錯密度來表示。位錯密度定義為單位體積晶體中所含位錯線的總長度，其表達(dá)式為若為了簡便起見，可把晶體中的位錯線視為一些直線，而且是平行地從晶體的一端延伸到另一端，于是位錯密度就可被視為垂直于位錯線的單位截面中所穿過的位錯線數(shù)目，即現(xiàn)在是26頁\一共有31頁\編輯于星期六圖晶體位錯密度和強度關(guān)系示意圖現(xiàn)在是27頁\一共有31頁\編輯于星期六柏氏矢量特征若位錯可分解，則分解后各分位錯的柏氏矢量之和等于原位錯的柏氏矢量?，F(xiàn)在是28頁\一共有31頁\編輯于星期六3密排六方4體心立方6