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《空位與位錯(cuò)習(xí)題講解》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、習(xí)題講解11．解釋以下基本概念肖脫基空位、弗蘭克耳空位、刃型位錯(cuò)、螺型位錯(cuò)、混合位錯(cuò)、柏氏矢量、位錯(cuò)密度、位錯(cuò)的滑移、位錯(cuò)的攀移、弗蘭克—瑞德源、派—納力、單位位錯(cuò)、不全位錯(cuò)、堆垛層錯(cuò)、位錯(cuò)反應(yīng)、擴(kuò)展位錯(cuò)。位錯(cuò)密度：ρv＝L/V(cm/cm3)；)ρa(bǔ)＝1/S(1/cm2）22．純鐵的空位形成能為105kJ/mol.將純鐵加熱到850℃后激冷至室溫(20℃)，假設(shè)高溫下的空位能全部保留，試求過(guò)飽和空位濃度與室溫平衡空位濃度的比值。3解答利用空位濃度公式計(jì)算850℃(1123K)：Cv1＝？？，后激冷至室溫可以認(rèn)為全部空位保留下來(lái)20℃(293K)：Cv2＝？？，Cv
2、1/Cv2=???43．計(jì)算銀晶體接近熔點(diǎn)時(shí)多少個(gè)結(jié)點(diǎn)上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)空位（已知：銀的熔點(diǎn)為960℃，銀的空位形成能為1.10eV，1ev＝）?若已知Ag的原子直徑為0.289nm，問(wèn)空位在晶體中的平均間距。1eV＝1.602*10-19J解答得到Cv＝e10.35Ag為fcc，點(diǎn)陣常數(shù)為a=0.40857nm，設(shè)單位體積內(nèi)點(diǎn)陣數(shù)目為N，則N＝4/a3，＝？單位體積內(nèi)空位數(shù)Nv＝NCv若空位均勻分布，間距為L(zhǎng)，則有=?54．割階或扭折對(duì)原位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)有何影響？解答：取決于位錯(cuò)線與相互作用的另外的位錯(cuò)的柏氏矢量關(guān)系，位錯(cuò)交截后產(chǎn)生“扭折”或“割階”“扭折”可以是刃型、亦可是
3、“螺型”，可隨位錯(cuò)線一道運(yùn)動(dòng)，幾乎不產(chǎn)生阻力，且它可因位錯(cuò)線張力而消失“割階”都是刃型位錯(cuò)，有滑移割階和攀移割階，割階不會(huì)因位錯(cuò)線張力而消失，兩個(gè)相互垂直螺型位錯(cuò)的交截造成的割節(jié)會(huì)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)65．如圖，某晶體的滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯(cuò)環(huán)，并受到一均勻切應(yīng)力τ。分析該位錯(cuò)環(huán)各段位錯(cuò)的結(jié)構(gòu)類型。求各段位錯(cuò)線所受的力的大小及方向。在τ的作用下，該位錯(cuò)環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)？在τ的作用下，若使此位錯(cuò)環(huán)在晶體中穩(wěn)定不動(dòng)，其最小半徑應(yīng)為多大？7解答：如圖所示位錯(cuò)類型，其他部位為混合位錯(cuò)各段位錯(cuò)線所受的力：τ1＝τb，方向垂直位錯(cuò)線在τ的作用下，位錯(cuò)環(huán)擴(kuò)展在τ的作用下，若使此位錯(cuò)環(huán)
4、在晶體中穩(wěn)定不動(dòng)，則τ＝Gb/2R，其最小半徑應(yīng)為R＝Gb/2τ螺型刃型86．在面心立方晶體中，把兩個(gè)平行且同號(hào)的單位螺型位錯(cuò)從相距100nm推進(jìn)到3nm時(shí)需要用多少功（已知晶體點(diǎn)陣常數(shù)a=0.3nm，G=7×1010Pa）？解答：兩個(gè)平行且同號(hào)的單位螺型位錯(cuò)之間相互作用力為：F=τb＝Gb1b2/2πr，b1＝b2，所以F=Gb2/2πr從相距100nm推進(jìn)到3nm時(shí)需要功97．在簡(jiǎn)單立方晶體的（100）面上有一個(gè)b=a[001]的螺位錯(cuò)。如果它(a)被（001）面上的b=a[010]刃位錯(cuò)交割，(b)被（001）面上b=a[100]的螺位錯(cuò)交割，試問(wèn)在這兩種情形
5、下每個(gè)位錯(cuò)上會(huì)形成割階還是彎折？解答1.彎折：被b=a[010]刃位錯(cuò)交割，則交截部分位錯(cuò)沿[010]方向有一段位移（位錯(cuò)線段），此位錯(cuò)線段柏氏矢量仍為b=a[001]，故決定的新的滑移面為（100），故為扭折。2.同理，被a[100]的螺位錯(cuò)交割，則沿[100]方向形成一段位錯(cuò)線段，此位錯(cuò)線段柏氏矢量仍為b=a[001]，由[100]與[001]決定的滑移面為（0-10），故為割階a[001]a[010]a[100]108．一個(gè)b=a[-110]/2的螺位錯(cuò)在（111）面上運(yùn)動(dòng)。若在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到障礙物而發(fā)生交滑移，請(qǐng)指出交滑移系統(tǒng)。11(111)[-110](-
6、1-11)（111）面上b=a[-110]/2的螺位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到障礙物而發(fā)生交滑移，理論上能在任何面上交滑移，但實(shí)際上只能在與原滑移面相交于位錯(cuò)線的fcc密排面（滑移面）上交滑移。故柏氏矢量為a[-110]/2的螺型位錯(cuò)只能在與相交于[-110]的{111}面上交滑移，利用晶體學(xué)知識(shí)可知柏氏矢量為的螺型位錯(cuò)能在(-1-11)面上交滑移。12在fcc晶體的(-111)面上，全位錯(cuò)的柏氏矢量有哪些？如果它們是螺型位錯(cuò)，能在哪些面上滑移和交滑移？13(-111)[110][0-11][101](1-11)如圖可知。fcc晶體的(-111)[面上全位錯(cuò)的柏氏矢量有a[1
7、01]/2、a[110]/2和a[0-11]/2，它們是螺型位錯(cuò)能在原滑移面(-111)面上滑移.理論上能在任何面上交滑移，但實(shí)際上在與原滑移面相交于位錯(cuò)線的fcc密排面（滑移面）上滑移。故柏氏矢量為a[110]/2的螺型位錯(cuò)只能在與相交于[110]的{111}面上交滑移，利用晶體學(xué)知識(shí)可知柏氏矢量為a[110]/2的螺型位錯(cuò)能在(1-11)面上交滑移。149．面心立方晶體中，在(111)面上的單位位錯(cuò)a[-110]/2，在(111)面上分解為兩個(gè)肖克萊不全位錯(cuò)，請(qǐng)寫(xiě)出該位錯(cuò)反應(yīng)，并證明所形成的擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度由下式給出：（G切變模量，γ層錯(cuò)能）解答思路：位錯(cuò)反應(yīng)
