无机材料的受力变形.pptVIP

温度：一般温度升高，粘度下降。-玻璃成型工艺的重要依据。熔化阶段：5~50Pa?S，加工阶段：103~107Pa?S，退火阶段：1011.5~1012.5Pa?S。退火点：1012.4Pa?S的温度，软化点：106.6Pa?S的温度，时间：从高温状态冷却到退火点，再加热其粘度随时间增加而增加；而预先在退火点以下保持一定时间后，其粘度随时间增加而降低，但时间大大缩短。组成：改性阳离子不同，粘度变化不同；但改性阳离子的加入，在任何温度下总会使粘度降低。影响粘度的因素移?????????????????????????????????????(b)孪晶图移和孪晶的高倍形貌滑移孪晶滑移是指在剪切应力作用下晶体一部分相对于另部分发生平移滑动。在显微镜下可观察到晶体表面出现宏观裂纹，并构成滑移带。1.3.1晶格滑移1、晶体滑移的条件?1、几何条件：滑移一般发生在晶面指数小、原子密度大的晶面（主要晶）面和晶面指数小的晶向（主要晶向）上。由于晶面指数小的面，面间距越大，原子间的作用力越小，易产生相对滑动。（2）晶面指数小的面，原子的面密度大，滑过滑动平面使结构复原所需的位移量最小，即柏氏矢量小，也易于产生相对滑动。例如：NaCl型结构的离子晶体，其滑移系统包括{110}晶面和{1ī0}晶向等。?2、静电作用因素：同号离子存在巨大的斥力，如果在滑动过程中相遇，滑动将无法实现。在{110}面族上?????（b）在[100]面族上图1.11岩盐型结构晶体沿[110]方向的平移滑移对晶体施加一拉伸力或压缩力，都会在滑移面上产生剪应力。由于滑移面的取向不同，其上的剪应力也不同。以下以单晶受拉为例，分析滑移面上的剪应力要多大才能引起滑移，即临界分解剪切应力。壹贰2、临界分解剪切应力由图可知滑移面面积为：所以，应力在滑移方向上的分剪应力：滑移面滑移方向FFA?λN如图1-12表示截面为A的圆柱单晶，受拉力，在滑移面上滑移方向发生滑移F在滑移面上分剪力为：01不同滑移面及滑移方向的剪应力均不一样。02同一滑移面上不同滑移方向，剪应力也不一样。03当τ≥τ0（临界剪应力）时发生滑移。04当φ角和λ角处于同一平面时，λ角最小，即φ+λ=900，故cosλ?cosφ的最大值为0.5。05可见，在外力F作用下，在与F、N处于同一平面内的滑移方向上，剪应力达到最大值（φ=λ=450），其它方向剪应力均较小。分析3、金属与非金属晶体滑移难易的比较如果晶体只有一个滑移系统，则产生滑移的机会就很少。滑移系统越多，对其中一个滑移系统来说，可能cosλ?cosφ较小，但对另一个系统来说，可能cosλ?cosφ可能就较大，达到临界剪应力的机会就较多。金属滑移系统多（如体心立方，有48种），易于变形。原因是金属没有方向性。无机非金属的离子键、共价键具有方向性，滑移系统少；且同号离子相遇，斥力极大，只有个别的滑移系统才能满足几何条件和静电作用条件。与单晶比，多晶材料更不容易产生滑移。晶界作用4、孪晶孪晶是晶体材料中原子格点排列一部分与另部分呈镜像对称的现象。镜界两侧的晶格常数可能相同、也可能不同。都是在应力作用下产生的孪晶部分滑移，位错是全部滑移都产生塑性形变滑移不改变晶体的结构和取向；孪晶不改变结构，但改变取向。产生应变量不同。临界剪应力大小不同：滑移小、孪晶大。对塑性形变量贡献不同：滑移90%、孪晶10%。相同点：不同点：孪晶与位错在变形中作用异同位错是一种缺陷。在原子排列有缺陷的地方一般势能较高。位错处存在势能空位，临近原子易迁入。克服势垒所需的能量可由热能和外力提供位错的运动：通过原子、空位迁移实现由于使位错运动所需的剪切应力比使晶体两部分整体相互滑移所需的应力小得多，因此实际晶体材料的滑移是位错缺陷在滑移面上沿滑移方向运动的结果。1.3.2塑性形变的位错运动理论晶体中的位错一个刃位错附近的晶面排列情况，图中黑线代表伯格斯矢量方向，蓝线为位错线刃位错附近的原子排列情况，沿平行于位错线方向观察什么是位错？位错形貌位错露头（浸渍法）位错形貌（TEM）什么是位错？上图中，如果滑移时，半原子面上所有原子同时移动，作用力必须克服滑移面两侧所有原子的相互作用力，该能量接近于所有键同时断裂所需的离解能总和，约1×1010Pa，与晶格能同一数量级。实际测试结果：产生塑性形变所需能量低于晶格能几个数量级（一般为千分之一）。塑性变形的位错理论：Polanyi,Taylor,Orowan同时于1934年提出了位