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《ch2位錯-2.6 實際晶體中的位錯-2》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Ch2位錯2.1位錯理論的產(chǎn)生2.2位錯的幾何性質(zhì)2.3位錯的彈性性質(zhì)2.4位錯與晶體缺陷的相互作用2.5位錯的動力學(xué)性質(zhì)2.6實際晶體中的位錯12.6實際晶體中的位錯前面在介紹位錯的幾何性質(zhì)、彈性性質(zhì)等內(nèi)容時，為了強調(diào)位錯的一般性質(zhì)，只考慮了結(jié)構(gòu)簡化的、連續(xù)介質(zhì)的、簡單立方的晶體；為了深入細(xì)致地說明不同材料一些性質(zhì)上的差異，就要更細(xì)致地考慮晶體結(jié)構(gòu)對位錯的影響；實際上典型金屬晶體結(jié)構(gòu)中位錯組態(tài)更為復(fù)雜。一、基本概念二、堆垛層錯三、不全位錯四、面心立方晶體中的擴展位錯五、面心立方晶體中由擴展位錯形成的幾種組態(tài)六、其它晶體結(jié)構(gòu)中的位錯2一、基本概念（一）全位錯與不全位錯（二）位錯反應(yīng)3全位
2、錯的b為單位點陣矢量或點陣矢量的整數(shù)倍，其中b正好等于單位點陣矢量的叫單位位錯。這樣的位錯在移動時，不破壞移動面周圍結(jié)構(gòu)的完整性，故又叫完整位錯。b為不等于單位點陣矢量整數(shù)倍的位錯，稱為不全位錯（或不完整位錯），其中b小于單位點陣矢量的叫部分位錯。不同位錯組態(tài)，借助分解或組合，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。（一）全位錯與不全位錯4典型晶體中的全位錯5（二）位錯反應(yīng)位錯的組態(tài)及其基本特性，均通過柏氏矢量b反映出來，而b則由晶體結(jié)構(gòu)所決定；晶體中原子間的作用力，決定了位錯可以穩(wěn)定存在的條件：幾何條件位錯組態(tài)必須是原子受力平衡的狀態(tài)，晶體的原子必須處于晶格結(jié)點上；6能量條件位錯的能態(tài)應(yīng)該最低。而位
3、錯的能態(tài)，由其取向、類型、幾何組態(tài)、柏氏矢量b及晶體的各向異性等決定。其中位錯的彈性能起主要作用。位錯盡量取b最小的狀態(tài)。因此，一定晶體結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定位錯，必然取最小點陣矢量為柏氏矢量b；7位錯反應(yīng)舉例8910二、堆垛層錯（一）密排晶體中的正常堆垛順序（二）堆垛層錯（三）層錯能11(一)密排晶體中的正常堆垛順序12131415（二）堆垛層錯堆垛層錯的概念Fcc結(jié)構(gòu)中堆垛層錯的形成Hcp結(jié)構(gòu)中的堆垛層錯bcc結(jié)構(gòu)中的堆垛層錯16LineDefects-StackingFaultsWediscussedh.c.pwhichhassequenceABABABAandc.c.p.whichhass
4、equenceABCABCA.Astackingfaultoccurswhenthesequencegoeswrong,e.g.ABCBCABCABC(Amissing)orABCABACABC(extraA)Oftenthesedonotextendrightacrosstheplane,e.g.Thisisalsoknownasapartialdislocation17堆垛層錯的概念正常：Fcc的{111}按…ABCABCA…次序堆垛，即…△△△△△△…；Hcp的{0001}按…ABABABA…次序堆垛，即…△▽△▽△▽…晶體中原子面堆垛次序出現(xiàn)差錯的地方（面缺陷），就是堆垛層錯（簡
5、稱層錯）。如：Fcc的{111}…ABCABABCA…h(huán)cp…△△△△▽△△…孿晶(互呈晶面對稱)18不全位錯的另一定義：若堆垛層錯不是貫穿整個晶體，堆垛層錯區(qū)與未堆垛層錯區(qū)（即完整晶體）的邊界線就是不全位錯。不全位錯本身是線缺陷，但總是和堆垛層錯（面缺陷）聯(lián)系在一起。19Fcc結(jié)構(gòu)中堆垛層錯的形成滑移形成堆垛層錯抽出一層{111}形成堆垛層錯插入一層{111}形成堆垛層錯20滑移形成堆垛層錯2122抽去一層{111}形成堆垛層錯抽去一層(111)晶面，或者同時加進(jìn)兩層(111)晶面可形成如上相同結(jié)構(gòu)的堆垛層錯。232425插入一層{111}形成堆垛層錯26Hcp結(jié)構(gòu)中的堆垛層錯27bc
6、c結(jié)構(gòu)中的堆垛層錯2829（三）層錯能在整個晶面上形成層錯時，幾乎不引起點陣畸變，只會是晶體的對稱性、周期性發(fā)生變化。fcc的層錯結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于很薄一層hcp結(jié)構(gòu)：若由滑移、抽出1層或同時插入2層，其厚度相當(dāng)于2個原子層；若由插入1層或相間抽出2層，其厚度相當(dāng)于3個原子層。hcp的層錯結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一薄層fcc結(jié)構(gòu)。30由于堆垛層錯破壞了所在晶體區(qū)域固有的周期性和對稱性，會使結(jié)構(gòu)的能態(tài)有所升高。由堆垛層錯引起的能量增量，叫層錯能，常以單位面積層錯能（焦耳/米2）表示。層錯能的計算極為復(fù)雜，其值常通過實驗測得313233StackingFaultsandClosePackedLatticesS
7、tackingFaultsandFrankDislocationsLetsconsideraclosepackedlatticeandlookattheclosepackedplanes.Inasimplemodelusingperfectsphereswehavethefollowingsituation:Wetaketheblueatomsasthebaseplaneforwhatwearegoingtobuiltonit,we
