上海交大考研材料科学基础总结 - 图文 联系客服

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3.2.6实际晶体结构中的位错 1.实际晶体中位错的伯氏矢量

典型晶体结构中的单位位错的柏氏矢量

单位位错:伯氏矢量等于单位点阵矢量的位错 全位错:伯氏矢量等于点阵矢量或其整数倍的位错 不全位错:伯氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错 部分为错:伯氏矢量小于点阵矢量 2.堆垛层错

堆垛层错: 实际晶体中的密排面的正常堆垛顺序遭到破坏 实际晶体中的堆垛顺序:密排原子面按一定顺序堆垛而成。 面心立方: 密排六方:

特点: 一个插入型层错相当于两个抽出型层错

面心立方晶体中存在层错时相当于在其间形成了一薄层的hcp晶体结构

3.不全位错

不全位错:堆垛层错与完整晶体的分界线(b矢量不等于点阵矢量),不全位错与堆垛层错有关。

Fcc晶体中两种重要的不全位错:

肖克莱(Schckley)不全位错(可动位错): 特点:1)b矢量永远平行于层错面

2)层错为一平面=>其边界在一平面内 3)可以为刃型、螺形、混和位错

4)滑移的结果是层错面的扩大或缩小。但不能攀移,因它必须和层错始终相连

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弗兰克(Frank) 不全位错(固定位错)

特点:a) (a/3)*<111>,纯刃型位错

b)不能在滑移面上滑移,只能攀移 c)属不动位错(sessile dislocation) 4.位错反应

1)几何条件:b矢量总和不变

2)能量条件:反应降低位错总能量

5.面心立方晶体中的位错

汤普森四面体(1) 四个面即为4个可能的滑移面(111), (-1,1,1), (1,-1,1), (1,1,-1) (2) 6条棱边代表12个晶向,即FCC中所有可能的12个全位错的b矢量

※每个顶点与其中心的连线共代表24个(a/6)<112> 肖克莱不全位错的b矢量

※4个顶点到它所对的三角形中点连线代表8个(a/3)<111>弗兰克不全位错的b矢量 ※4个面中心相连即为(a/6)<110> 压杆位错

b.扩展位错

一种特殊的位错组态,系由两个不全位错以及在两个不全位错之间的一片层错所构成。一般由全位错分解而成。 扩展位错:通常把一个全位错分解为两个不全位错中间夹着一个堆垛层错的整个位错组态称为扩展位错 aaa 101?112?211266

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(1)扩展位错的宽度:

G(b1?b2) d?2??

(2)扩展位错的束集:在外切应力作用下,层错宽度减小至零,局部收缩成原来的全位错:位错扩展的反过程

(3)扩展位错的交滑移

扩展位错=>束集=>交滑移=>重新扩展(在新滑移面上)

扩展位错的交滑移比全位错困难,层错能越低,扩展位错越宽,交滑移越困难 c.位错网络 d.面角位错

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面角位错对面心立方的加工硬化可起重大作用 6.其他晶体中的位错 a.体心立方晶体中的位错

单位位错:(a/2)<111>, 滑移方向<111>, 通常可能的滑移面有{110},{112},{123},随成分、温度计变形速度而异。

交滑移=>滑移线呈波纹形<=层错能高,不易出现扩展位错 滑移切应力的不对称性

<111>螺位错的核心具有独特的性质

3.3表面及界面

界面包括:外表面(自由表面)和内界面 表面:固体与气体或液体的分界面

界面:几个原子层厚,原子排列于成分不同于内部 3.3.1外表面

表面能:定义为形成单位面积的新表面所需做的功 3.3.2晶界和亚晶界

晶界:属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面(内界面) 晶界具有5个自由度:两晶粒的位相差(3),界面的取向(2) 1.小角度晶界

扭转晶界:一般小角度晶界都可看成两部分晶体绕某一轴旋转一角度而形成,不过该转轴即

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