再說一次柏氏矢量

再說一次柏氏矢量《材料科學基礎》第五章目前一頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點單晶體在切應力作用下的變形目前二頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點刃型位錯目前三頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點螺型位錯目前四頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點位錯運動電鏡觀察目前五頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點刃型位錯柏氏矢量的確定目前六頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點目前七頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點代表位錯，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，應力場，位錯反應等均與其有關。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目前八頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點柏氏矢量的物理意義表示晶體滑移的方向和大小目前九頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點當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

刃型位錯滑移導致晶體塑性變形的過程目前十頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點柏氏矢量的物理意義表示晶體滑移的方向和大小目前十一頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點圖

螺型位錯滑移導致晶體塑性變形的過程在切應力作用下，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。目前十二頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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目前十三頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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。混合型位錯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目前十四頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點圖混合位錯的原子組態(tài)目前十五頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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目前十六頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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。目前十七頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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)的滑移目前十八頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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。目前十九頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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。反之叫做負攀移。位錯攀移時伴隨著物質(zhì)的遷移，需要擴散才能實現(xiàn)。因為攀移需要原子擴散，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：攀移目前二十頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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，但是若應力足夠大，滑動的位錯將切過林位錯繼續(xù)前進。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，則相當于位錯扭折。目前二十一頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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）目前二十二頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點圖兩個柏氏矢量互相垂直刃型位錯交割目前二十三頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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目前二十四頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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目前二十五頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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，即目前二十六頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點圖晶體位錯密度和強度關系示意圖目前二十七頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點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。目前二十八頁\總數(shù)三十一頁\編于二十三點3密排六方4體心立方6