位错基本理论.pptVIP

章位错理论;一、晶体中的缺陷晶体结构特点;根据几何形态特征，可把晶体缺陷;研究晶体缺陷的意义：（1）晶体;二、点缺陷（pointdef;1、空位（vacancy）在;离开平衡位置的原子可有两个去处;2、间隙原子间隙原子：进入点阵;3、置换原子那些占据原基体原子;空位和间隙原子的形成与温度密切;4、热平衡缺陷：热力学分析表明;热平衡缺陷及其浓度：晶体中点缺;晶体中空位缺陷的平衡浓度：设温;非平衡点缺陷：在点缺陷平衡浓度;（2）冷加工金属在室温下的冷加;点缺陷的移动：晶体中点缺陷并非;当原子在C处时，为能量较高不稳;晶体中的间隙原子：也可因热振动;点缺陷对金属性能的影响：（1）;二、线缺陷－位错位错：是晶体中;塑性变形：是提高金属强度和制造;1926年，弗兰克（Fran;比较两式得：若取a≈b，则;理论切变强度与实际切变强度间的;1934年，泰勒（G.I.Ta;位错类型：位错：实质上是原子的;一、刃型位错晶体在外切应力?;刃型位错结构特点1）有一个额外;刃形位错立体示意图;2）刃位错线不一定是直线，也可;3）刃型位错位错线EF与滑移矢;4）刃位错存在晶体中，使其周围;5）在位错线周围的过渡区（畸变;螺型位错晶体在外切应力τ作用下;根据旋进方向的不同，螺型位错有;螺型位错特点1）无额外半原子面;4）螺位错周围点阵也发生弹性畸;6）螺位错形成后，所有原来与位;混合位错除两种基本位错外，还有;由图可看出：混合位错线AC是一;因位错线是已滑移区和未滑移区的;混合位错：可分解为螺型分量bs;柏氏矢量：1939年，柏格斯;柏氏矢量的确定：1）先确定位错;按同样方法，在完整晶体中做同样;螺型位错柏氏矢量b的确定：（;柏氏矢量b的物理意义与特征柏;4）利用柏氏矢量b与位错线的关;刃型位错正、负用右手法则判定：;柏氏矢量b重要的性质柏氏矢;推论2：相交于一点的各位错，同;推论2也可说：几根位错线相交于;推论3：从柏氏矢量特性可知，位;柏氏矢量b的表示方法：一定的;柏氏矢量：不仅可表示矢量的方向;位错密度金属晶体中普遍存在着位;位错密度和晶体的强度是关系紧密;实际中，获得较高的强度方法：1;位错的运动晶体的宏观滑移变形，;1、位错的滑移位错滑移机理：位;刃位错滑移位错扫过整个滑移面，;螺位错滑移螺位错沿滑移面运动时;螺位错沿滑移面运动时，周围原子;位错线向左移动一个原子间距，则;圆环形位错：位于滑移面上，在切;刃位错的运动螺位错的运动混合位;位错的滑移特点1）刃位错滑移方;3）混合位错滑移方向与外力?;5）只有螺型位错才能够交滑移：;位错的攀移位错的攀移：指在热;当空位扩散到位错的刃部，使多余;刃位错攀移示意图（a）正攀移（;攀移与滑移不同：1）攀移伴随物;位错的弹性性质晶体中的位错，;为研究位错应力场问题，一般把晶;位错的应力场一、应力分量：物;用圆柱坐标方式表达九个应力分量;在平衡条件下，τxy=τyx、;与这六个应力分量相应的应变分量;螺型位错的应力场建立如图所示;螺位错周围应力分量：由虎克定律;螺型位错应力场特点：1）没有正;刃型位错的应力场建立刃型位错;刃型位错应力场特点：1）正应力;4）y＝0时，σxx＝σyy＝;正刃型位错周围应力分布情况如图;位错的应变能位错周围弹性应力;刃位错的应变能因形成刃位错时，;螺位错的应变能螺位错的应变能：;比较刃位错应变能和螺位错应变能;混合位错的应变能一个位错线与;从以上各应变能的公式可以看出：;位错运动的动力与阻力作用在位;但是，为研究问题方便，把位错线;作用在位错上的力:利用虚功原理;1）设位错长度为l,当滑移ds;如图为螺型位错滑移与晶体滑移的;位错运动的阻力1）点阵阻力：实;点阵阻力（派－纳(Ｐ-Ｎ)力）;①简单立方结构：其中，a=b;②τP-N与(－a/b;2）其他缺陷阻力：此外，晶体中;位错的线张力：因位错的能量与其;位错线张力定义:为使位错线增加;如：一段位错线，长度ds，曲率;很小时，，且;位错间的相互作用在实际晶体中;（1）平行螺型位错间的相互作用;可见，当b1与b2同向时，;（2）平行刃型位错间的相互作用;可见，滑移力fx随位错b2;2）当│x│＜│y│时，若x＞;4）当x=0，即位错b2处;对两异号刃型位错：因其交互作用;（3）其它情况当两互相平行的位;位错间的塞积晶体塑性形变，往往;塞积群在垂直于位错线方向的长度;位错塞积群的重要效应：是在它的;位错间的交割在滑移面上运动的某;典型的位错交割1、柏氏矢量相互;2、柏氏矢量相互垂直的两刃位错;二、刃位错与螺位错交割：螺位错;三、两个螺型位错交割右螺位错A;综上所述：1）运动位错交割后，;带割阶位错的运动带割阶位错的运;2）割阶高度很大，约在20nm;