§5-2 线缺陷——位错 晶体内部偏离周期性点阵结构的一维缺.pptVIP

§5-2 线缺陷——位错 晶体内部偏离周期性点阵结构的一维缺陷称为线缺陷。 晶体中最重要的一种线缺陷是位错。 位错在晶体的范性与强度、断裂、相变以及其他结构敏感性问题中起着重要作用。 一、位错的基本类型 位错是晶体结构中的一种缺陷，也可以说是原子排列的一种特殊组态。位错最简单、最基本的类型是“刃位错”和“螺位错”。 刃位错(棱位错） 螺位错 位错线的特征 1.滑移区与未滑移区的分界线； 2.位错线附近原子排列失去周期性； 3.位错线附近原子受应力作用强，能量高，位错不是热运动的结果； 4.位错线的几何形状可能很复杂，可能在体内形成闭合线，可能在晶体表面露头，不可能在体内中断。 刃位错的特点是位错线垂直于滑移矢量b； 螺位错的特点是位错线平行于滑移矢量b。 b又称为伯格斯（Burgers）矢量，它的模等于滑移方向上的平衡原子间距，它的方向代表滑移方向。 位错线与滑移矢量既不平行又不垂直，属混合型位错，混合位错的原子排列介于刃型位错和螺型位错之间，可以分解为刃型位错和螺型位错 。 二、位错的运动 1. 位错的滑移 在图中，对含有刃位错的晶体加平行于伯氏矢量的切应力，位错线周围的原子只要移动很小的距离。如果应力继续作用，位错线将继续向右运动，直至移出晶体所在表面形成台阶。显然，位错运动只需逐排克服原子间的结合力，因而使位错滑移所需要的临界切应力小。 2. 位错的攀移 刃型位错在垂直于滑移方向上的运动成为攀移，实质是多余半晶面的伸长或缩短。在图中，当位错刃部的空位扩散离开多余的半原子面（实际是格点原子或间隙原子扩散到位错线附近）时，多余半晶面伸长，位错向下攀移，称为负攀移；反之，若空位扩散到位错线附近，半原子面缩短，位错向上攀移，称为正攀移。位错的攀移过程是空位或间隙原子的扩散过程。 思考题 点缺陷是热运动的结果。位错是热运动产生的吗？ 位错对材料的热膨胀系数、热导率有影响吗？为什么？ * * fd动画 fd动画 *