晶體結(jié)構(gòu)缺陷三PPT課件

1、位錯(cuò)理論可以解釋材料的多種性能和行為，特別是變形、損傷和斷裂機(jī)制，相應(yīng)的學(xué)科為塑性力學(xué)、損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)。另外，位錯(cuò)對(duì)晶體的擴(kuò)散和相變等過(guò)程也有較大影響。首先，滑移解釋了金屬的實(shí)際強(qiáng)度與根據(jù)金屬鍵理論預(yù)測(cè)的理論強(qiáng)度低得多的原因。金屬材料拉伸斷裂時(shí)，一般沿450截面方向斷裂而不會(huì)沿垂直截面的方向斷裂，原因在于材料在變形過(guò)程中發(fā)生了滑移。其次，滑移賦予了金屬材料的更好延性。如果材料中沒(méi)有位錯(cuò)，鐵棒就是脆性的，也就不可能采用各種加工工藝，如鍛造等將金屬加工成有用的形狀。第三，通過(guò)阻止位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行合金的固溶強(qiáng)化，控制金屬或合金的力學(xué)性能。把障礙物引入晶體就可以阻止位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，造成固溶強(qiáng)化。如板條狀

2、馬氏體鋼( F12鋼)等。 第四，晶體成型加工過(guò)程中出現(xiàn)硬化，這是因?yàn)榫w在塑性變形過(guò)程中位錯(cuò)密度不斷增加，使彈性應(yīng)力場(chǎng)不斷增大，位錯(cuò)間的交互作用不斷增強(qiáng)，因而位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)變得越來(lái)越困難。 第五，含裂紋材料的疲勞開(kāi)裂和斷裂、材料的損傷機(jī)理以及金屬材料的各種強(qiáng)化機(jī)制都是以位錯(cuò)理論為基礎(chǔ)。 第1頁(yè)/共79頁(yè) 一、晶體的塑性和強(qiáng)度 二、位錯(cuò)的類(lèi)型 三、位錯(cuò)的伯格斯矢量（Burgers vector）及位錯(cuò)的性質(zhì) 四、位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)與應(yīng)變能 五、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng) 六、位錯(cuò)的反應(yīng)第2頁(yè)/共79頁(yè)一、晶體的塑性和強(qiáng)度 （一）完整晶體的塑性變形方式 1.晶體在外力作用下的滑移 2.晶體在外力作用下的孿生（二）完整晶體的

3、理論切變強(qiáng)度 第3頁(yè)/共79頁(yè)（一）完整晶體的塑性變形方式1.晶體在外力作用下的滑移（圖）滑移的定義滑移的結(jié)果滑移的可能性（滑移系統(tǒng)）：在最密排晶面（稱(chēng)為滑移面）的最密排晶向（稱(chēng)為滑移方向）上進(jìn)行晶體滑移的臨界分切應(yīng)力（ c） ：開(kāi)動(dòng)晶體滑移系統(tǒng)所需的最小分切應(yīng)力2.晶體在外力作用下的孿生 在外力作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分，沿著一定的晶面和晶向發(fā)生切變，切變之后，兩部分晶體的位向以切變面為鏡面呈對(duì)稱(chēng)關(guān)系。第4頁(yè)/共79頁(yè)圖2-6 外力作用下晶體滑移示意圖（微觀）第5頁(yè)/共79頁(yè)圖2-7 單晶試棒在拉伸應(yīng)力作用下的變化（宏觀）（a）變形前（b）變形后第6頁(yè)/共79頁(yè)011 211圖2-8

4、 面心立方晶體（111）孿生示意圖 ( (b)（ ）晶面：孿生過(guò)程中（111）晶面的移動(dòng)情況(a)孿生面、孿生方向的方位第7頁(yè)/共79頁(yè)（二）完整晶體的理論切變強(qiáng)度 按照完整晶體滑移模型，使晶體滑移所需的臨界切應(yīng)力，即使整個(gè)滑移面的原子從一個(gè)平衡位置移動(dòng)到另一個(gè)平衡位置時(shí)，克服能壘所需要的切應(yīng)力，晶面間的滑移是滑移面上所有原子整體協(xié)同移動(dòng)的結(jié)果，這樣可以把晶體的相對(duì)滑移簡(jiǎn)化為兩排原子間的滑移，晶體的理論切變強(qiáng)度 m為： Gx/a= msin（2 x/ ）= m2 x/ 當(dāng)x很小時(shí)，于是， m=G /（2 a）對(duì)于簡(jiǎn)單立方晶體，a= ，則 m=G/（2 ）第8頁(yè)/共79頁(yè)滑移機(jī)理 所施加的力必須

5、足以使原子間的鍵斷裂，才能產(chǎn)生滑移壓力大小約為 E/15 F第9頁(yè)/共79頁(yè)二、位錯(cuò)的類(lèi)型 晶體在不同的應(yīng)力狀態(tài)下，其滑移方式不同。根據(jù)原子的滑移方向和位錯(cuò)線取向的幾何特征不同，位錯(cuò)分為刃位錯(cuò)、螺位錯(cuò)和混合位錯(cuò)。 第10頁(yè)/共79頁(yè)（一）、刃位錯(cuò) 形成及定義（圖2-11） ： 晶體在大于屈服值的切應(yīng)力 作用下，以ABCD面為滑移面發(fā)生滑移。EF是晶體已滑移部分和未滑移部分的交線，猶如砍入晶體的一把刀的刀刃，即刃位錯(cuò)（或棱位錯(cuò)）。幾何特征：位錯(cuò)線與原子滑移方向相垂直；滑移面上部位錯(cuò)線周?chē)邮軌簯?yīng)力作用，原子間距小于正常晶格間距；滑移面下部位錯(cuò)線周?chē)邮軓垜?yīng)力作用，原子間距大于正常晶格間距。分

6、類(lèi)：正刃位錯(cuò)， “ ” ；負(fù)刃位錯(cuò)， “T” 。符號(hào)中水平線代表滑移面，垂直線代表半個(gè)原子面。第11頁(yè)/共79頁(yè)圖2-11 刃位錯(cuò)示意圖 第12頁(yè)/共79頁(yè)（二）、螺位錯(cuò) 形成及定義（圖2-12） ： 晶體在外加切應(yīng)力 作用下，沿ABCD面滑移，圖中EF線為已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的分界處。由于位錯(cuò)線周?chē)囊唤M原子面形成了一個(gè)連續(xù)的螺旋形坡面，故稱(chēng)為螺位錯(cuò)。幾何特征：位錯(cuò)線與原子滑移方向相平行；位錯(cuò)線周?chē)拥呐渲檬锹菪隣畹摹７诸?lèi)：有左、右旋之分，分別以符號(hào)“ ”和“ ”表示。其中小圓點(diǎn)代表與該點(diǎn)垂直的位錯(cuò)，旋轉(zhuǎn)箭頭表示螺旋的旋轉(zhuǎn)方向。它們之間符合左手、右手螺旋定則。第13頁(yè)/共79頁(yè)圖2-12 螺

7、位錯(cuò)形成示意圖 第14頁(yè)/共79頁(yè)圖 2-13（b）螺位錯(cuò)滑移面兩側(cè)晶面上原子的滑移情況（a）與螺位錯(cuò)垂直的晶面的形狀第15頁(yè)/共79頁(yè) 在外力 作用下，兩部分之間發(fā)生相對(duì)滑移，在晶體內(nèi)部已滑移和未滑移部分的交線既不垂直也不平行滑移方向（伯氏矢量b），這樣的位錯(cuò)稱(chēng)為混合位錯(cuò)。如圖2-14所示。 位錯(cuò)線上任意一點(diǎn)，經(jīng)矢量分解后，可分解為刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)分量。晶體中位錯(cuò)線的形狀可以是任意的，但位錯(cuò)線上各點(diǎn)的伯氏矢量相同，只是各點(diǎn)的刃型、螺型分量不同而已。 （三）、混合位錯(cuò)第16頁(yè)/共79頁(yè)圖2-14（a）混合位錯(cuò)的形成（b）混合位錯(cuò)分解為刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)示意圖（c）混合位錯(cuò)線附近原子滑移透視圖第17頁(yè)

8、/共79頁(yè)三、位錯(cuò)的伯格斯矢量（Burgers vector）及位錯(cuò)的性質(zhì) 伯格斯矢量：晶體中有位錯(cuò)存在時(shí)，滑移面一側(cè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于另一側(cè)質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)位移或畸變。性質(zhì)：大小表征了位錯(cuò)的單位滑移距離，方向與滑移方向一致。 第18頁(yè)/共79頁(yè)（一）、伯格斯矢量的確定及表示 1.確定伯格斯矢量的步驟（1）對(duì)于給定點(diǎn)的位錯(cuò)，人為規(guī)定位錯(cuò) 線的方向，如圖2-15所示。（2） 用右手螺旋定則確定伯格斯回路方向。（3）按照?qǐng)D2-15所示的規(guī)律走回路，最后封閉回路的矢量即要求的伯氏矢量。 2 .伯氏矢量的表示方法 b=kauvw第19頁(yè)/共79頁(yè)圖2-15 簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)中，圍繞刃位錯(cuò)的伯格斯回路 第20頁(yè)/共79頁(yè)

9、3.伯格斯矢量的物理意義（a）描述位錯(cuò)特征的物理量；位錯(cuò)的滑移矢量或位移矢量。(b) 表征點(diǎn)陣畸變程度，柏矢回路表征晶體彈性形變的疊加btbt螺 位 錯(cuò)刃 位 錯(cuò)b第21頁(yè)/共79頁(yè)（二）、伯氏矢量的守恒性 對(duì)一條位錯(cuò)線而言，其伯氏矢量是固定不變的，此即位錯(cuò)的伯氏矢量的守恒性。推論： 1.一條位錯(cuò)線只有一個(gè)伯氏矢量。 2.如果幾條位錯(cuò)線在晶體內(nèi)部相交（交點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)），則指向節(jié)點(diǎn)的各位錯(cuò)的伯氏矢量之和，必然等于離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的各位錯(cuò)的伯氏矢量之和 。第22頁(yè)/共79頁(yè)柏矢守恒證明要點(diǎn)：如果同一條位錯(cuò)線柏矢不同，那么這些部位就存在相對(duì)位移，因而就應(yīng)出現(xiàn)其他邊界，即存在其他位錯(cuò)。違背只有一條位錯(cuò)的初始條件

10、。第23頁(yè)/共79頁(yè) （三）、位錯(cuò)線的連續(xù)性及位錯(cuò)密度 1.位錯(cuò)線的連續(xù)性 位錯(cuò)線不可能中斷于晶體內(nèi)部。在晶體內(nèi)部，位錯(cuò)線要么自成環(huán)狀回路，要么與其它位錯(cuò)相交于節(jié)點(diǎn)，要么穿過(guò)晶體終止于晶界或晶體表面。 第24頁(yè)/共79頁(yè)2.位錯(cuò)密度：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)位錯(cuò)線的總長(zhǎng)度=L/V 式中 L為晶體長(zhǎng)度，n為位錯(cuò)線數(shù)目，S晶體截面積。一般退火金屬晶體中 為104108cm-2數(shù)量級(jí)，經(jīng)劇烈冷加工的金屬晶體中， 為10121014cm-2SnlSln第25頁(yè)/共79頁(yè)金屬的強(qiáng)度與位錯(cuò)密度的關(guān)系 （三）、位錯(cuò)線的連續(xù)性及位錯(cuò)密度 第26頁(yè)/共79頁(yè)位錯(cuò)的觀察 位錯(cuò)在晶體表面的露頭 拋光后的試樣在侵蝕時(shí)，由于易侵蝕而

11、出現(xiàn)侵蝕坑，其特點(diǎn)是坑為規(guī)則的多邊型且排列有一定規(guī)律。只能在晶粒較大，位錯(cuò)較少時(shí)才有明顯效果。 薄膜透射電鏡觀察 將試樣減薄到幾十到數(shù)百個(gè)原子層(500nm(500nm以下) )，利用透射電鏡進(jìn)行觀察，可見(jiàn)到位錯(cuò)線。 第27頁(yè)/共79頁(yè)四、位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)與應(yīng)變能理論基礎(chǔ)：連續(xù)彈性介質(zhì)模型假設(shè)：1.完全服從虎克定律，即不存在塑性變形；2. 各向同性；3. 連續(xù)介質(zhì)，不存在結(jié)構(gòu)間隙。位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng): 刃位錯(cuò)上面的原子處于壓應(yīng)力狀態(tài)，為壓應(yīng)力場(chǎng)，刃位錯(cuò)下面的原子處于張應(yīng)力狀態(tài)，為張應(yīng)力場(chǎng)。 圍繞一個(gè)螺位錯(cuò)的晶體圓柱體區(qū)域也有應(yīng)力場(chǎng)存在。第28頁(yè)/共79頁(yè)（一）螺位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)（一）螺位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng) 位移: 應(yīng)變

12、: )(22001xytgbbuuuzyx0dd0dd0ddzuyuxuzzyyxx第29頁(yè)/共79頁(yè)0)(12xuyuyxxy)(2z22zyxybuxuxxz)(2z22zyxxbuyuyyz應(yīng)力:0zyx)(2)(2022z22zyxxGbyxyGbyxxy第30頁(yè)/共79頁(yè)螺位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn)（1）只有切應(yīng)力，螺位錯(cuò)不引起晶體的膨脹收縮（2）切應(yīng)力軸對(duì)稱(chēng)，與b的模成正比，與r成反比。第31頁(yè)/共79頁(yè)（二）刃位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)22222)()3()1 (2yxyxyGbx22222)()()1 (2yxyxyGby)(zyx0)()()1 (2zz22222yxxyyxyxxGb第32頁(yè)/共79頁(yè)

13、若 y=0, 0zyxrGbxGbxy)1 (2)1 (2刃位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn)：（1）正應(yīng)力，切應(yīng)力，與b的模成正比（2）滑移面上只有切應(yīng)力第33頁(yè)/共79頁(yè)刃型位錯(cuò)周?chē)膽?yīng)力場(chǎng)第34頁(yè)/共79頁(yè)總結(jié)：無(wú)論螺位錯(cuò)還是刃位錯(cuò)，在滑移面上沿滑移方向的剪切應(yīng)力：ndislocatioscrew2ndislocatioedge)1 (2sGGrb第35頁(yè)/共79頁(yè)（三）位錯(cuò)的應(yīng)變能Wtot 位錯(cuò)使其周?chē)c(diǎn)陣畸變，點(diǎn)陣能量增加，點(diǎn)陣所增加的能量即為位錯(cuò)的應(yīng)變能。包括兩部分：Wtot=Wcore+Wel（1）位錯(cuò)核心能Wc o re ，在位錯(cuò)核心幾個(gè)原子間距ro=2|b|=2b以?xún)?nèi)的區(qū)域，滑移面兩側(cè)原子間的錯(cuò)

14、排能即相當(dāng)于位錯(cuò)核心能。錯(cuò)排能約占位錯(cuò)能的1/10，可忽略。（2）彈性應(yīng)變能Wel ，在位錯(cuò)核心區(qū)以外，長(zhǎng)程應(yīng)力場(chǎng)作用范圍所具有的能量，約占位錯(cuò)能的9/10。第36頁(yè)/共79頁(yè)Wtot = Wcore+ Welast = Wmisfit+ We lP第37頁(yè)/共79頁(yè) Model: see figure. 考慮面積單元 xx+dx， 該單元位移 bb+db. 所以lGbrRGlbbxxblGbxlWRrxye22b0)ln()1 (4dd1)1 (2d)d(o 第38頁(yè)/共79頁(yè)（b）Weof 螺位錯(cuò):)ln(42erRGlbW（c） We of 混合位錯(cuò):lcosbsinbb)ln(4)co

15、s()1 (4)sin(22mixrRlbGlbGW第39頁(yè)/共79頁(yè)總之：（1）位錯(cuò)的彈性應(yīng)變能Wel lnR，即隨R緩慢地增加，所以位錯(cuò)具有長(zhǎng)程應(yīng)力場(chǎng)。（ 2 ）位錯(cuò)的能量是以單位長(zhǎng)度的能量來(lái)定義的，直線位錯(cuò)更穩(wěn)定。 （3）位錯(cuò)的彈性應(yīng)變能可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)式：W= Gb2。 式中W為單位長(zhǎng)度位錯(cuò)線的彈性應(yīng)變能，G是剪切模量，b是柏氏矢量， =1/4lnR/r0 其中R是晶體的外徑、 r0 是位錯(cuò)核心的半徑，系數(shù) 由位錯(cuò)的類(lèi)型、密度（R值）決定，其值的范圍為0.51.0。螺位錯(cuò)為0.550.73，常用0.5來(lái)簡(jiǎn)算；刃型位錯(cuò)為0.811.09，常用1.0來(lái)簡(jiǎn)算。 意義：上式表明Wb

16、2，故可用柏氏矢量的大小來(lái)判斷晶體哪些地方最容易形成位錯(cuò)。第40頁(yè)/共79頁(yè)五、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng) 位錯(cuò)的滑移：指位錯(cuò)在外力作用下，在滑移面上的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致永久形變。 位錯(cuò)的攀移：指在熱缺陷的作用下，位錯(cuò)在垂直滑移方向的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致空位或間隙原子的增值或減少。第41頁(yè)/共79頁(yè)（一）、位錯(cuò)的滑移 1.位錯(cuò)滑移的機(jī)理（圖2-16） 位錯(cuò)在滑移時(shí)是通過(guò)位錯(cuò)線或位錯(cuò)附近的原子逐個(gè)移動(dòng)很小的距離完成的。 圖2-16 刃位錯(cuò)的滑移（a）正刃位錯(cuò)滑移方向與外力方向相圖（b）負(fù)刃位錯(cuò)滑移方向與外力方向相反第42頁(yè)/共79頁(yè)刃位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)螺位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)混合位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)第43頁(yè)/共79頁(yè)2.位錯(cuò)的滑移特點(diǎn)（1）刃位錯(cuò)滑移

17、方向與外力 及伯氏矢量b平行，正、負(fù)刃位錯(cuò)滑移方向相反。（2）螺位錯(cuò)滑移方向與外力 及伯氏矢量b垂直，左、右螺型位錯(cuò)滑移方向相反。（3）混合位錯(cuò)滑移方向與外力 及伯氏矢量b成一定角度（即沿位錯(cuò)線法線方向滑移）。（4）晶體的滑移方向與外力 及位錯(cuò)的伯氏矢量b相一致，但并不一定與位錯(cuò)的滑移方向相同。 第44頁(yè)/共79頁(yè) 刃位錯(cuò)方向：滑移面法向：vl )(/vlbl 指向運(yùn)動(dòng)方向與 .一致的那部分晶體vl b第45頁(yè)/共79頁(yè)螺位錯(cuò)（a）只有滑移運(yùn)動(dòng)（b）（c）滑移面法向: lvvl bv第46頁(yè)/共79頁(yè)3.位錯(cuò)滑移晶格阻力2ABpN34412exp()cos(4)4 (1)2 :2422exp(

18、)exp()11(1):dbv0.3p1010G1/100 1/1000GbWbbGGdbbdb位錯(cuò)錯(cuò)排能位錯(cuò)寬度 ：表示位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)間距位錯(cuò)滑移臨界切應(yīng)力晶面間距， ；滑移方向原子間距， 約為，則為（）僅為理想晶體的。第47頁(yè)/共79頁(yè)3.位錯(cuò)滑移晶格阻力第48頁(yè)/共79頁(yè)3.位錯(cuò)滑移晶格阻力（1）第一項(xiàng)：占彈性應(yīng)變能1/10，第二項(xiàng)：1/1000（2）位錯(cuò)寬度：共價(jià)鍵、離子鍵位錯(cuò)寬度小，派納力大； 體心立方位錯(cuò)寬度較面心小，派納力較大 （3） p-N 材料滑移臨界切應(yīng)力 滑移系統(tǒng)： p-N 最?。?）溫度高，G小，派納力越小。位錯(cuò)寬度越小，影響越大。（5）估算： ： p-N 104G(d=b；

19、=0.3)第49頁(yè)/共79頁(yè)（二）、位錯(cuò)的攀移 位錯(cuò)的攀移指在熱缺陷或外力作用下，位錯(cuò)線在垂直其滑移面方向上的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致晶體中空位或間隙質(zhì)點(diǎn)的增殖或減少。刃位錯(cuò)除了滑移外，還可進(jìn)行攀移運(yùn)動(dòng)。攀移的實(shí)質(zhì)是多余半原子面的伸長(zhǎng)或縮短。螺位錯(cuò)沒(méi)有多余半原子面，故無(wú)攀移運(yùn)動(dòng)。 第50頁(yè)/共79頁(yè)圖2-17 刃位錯(cuò)攀移示意圖（a）正攀移（半原子面縮短）(b)未攀移（c）負(fù)攀移（半原子面伸長(zhǎng)）第51頁(yè)/共79頁(yè)位錯(cuò)的攀移力（使位錯(cuò)發(fā)生攀移運(yùn)動(dòng)的力）包括：（1）化學(xué)攀移力Fs，是指不平衡空位濃度施加給位錯(cuò)攀移的驅(qū)動(dòng)力。（2）彈性攀移力Fc，是指作用于半原子面上的正應(yīng)力分量作用下，刃位錯(cuò)所受的力。 位錯(cuò)攀移

20、的激活能Uc由割階形成的激活能Uj及空位的擴(kuò)散活化能Ud兩部分所組成。常溫下位錯(cuò)靠熱激活來(lái)攀移是很困難的。但是，在許多高溫過(guò)程如蠕變、回復(fù)、單晶拉制中，攀移卻起著重要作用。位錯(cuò)攀移在低溫下是難以進(jìn)行的，只有在高溫下才可能發(fā)生。 第52頁(yè)/共79頁(yè)（3）特點(diǎn)（a）位錯(cuò)沿滑移面法向運(yùn)動(dòng)（b） （c）位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)平面法向（d）位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致晶體移動(dòng)。 snlvvl bv第53頁(yè)/共79頁(yè)（三）位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)與晶體體積關(guān)系 保守運(yùn)動(dòng)：位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)不引起晶體體積的變化 滑移（刃、螺位錯(cuò)） 非保守運(yùn)動(dòng)：位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)引起晶體體積的變化 攀移（刃位錯(cuò)）Vn b dl ds第54頁(yè)/共79頁(yè)六、位錯(cuò)所受的力1.定義：位錯(cuò)所受的力假

21、定為位錯(cuò)受到外應(yīng)力場(chǎng)或其他缺陷應(yīng)力場(chǎng)作用時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)所需克服的阻力，力的方向與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向相同。 （1）虛構(gòu)力 （2）來(lái)源于內(nèi)外應(yīng)力場(chǎng)2.確定方法：外力使晶體移動(dòng)所做的功位錯(cuò)線受力運(yùn)動(dòng)所作的功。（虛功原理）第55頁(yè)/共79頁(yè)xysfcf F. P . SbL 1)(sfFSdssds(1 ds)xyxyfbfb（1）刃位錯(cuò)：第56頁(yè)/共79頁(yè)ALBFb（2）螺位錯(cuò)滑移情況：AA BB FSdLbd(1d )fSSbfb第57頁(yè)/共79頁(yè)cd(1 d)xfSSb bfxcbSd 拉應(yīng)力：半原子面伸長(zhǎng)，位錯(cuò)向下攀移壓應(yīng)力：半原子面縮短，位錯(cuò)向上攀移第58頁(yè)/共79頁(yè)ldsdAdFd任意形狀混合位錯(cuò)

22、單位長(zhǎng)度位錯(cuò)所受的力ld第59頁(yè)/共79頁(yè)lFfddnPsFWdddmicbPAW)d(dmacbSlnbSlPWdd)(dddmacslslbsldddd)(dd)dd()(slbslbdd)( total stress on plane elementP第60頁(yè)/共79頁(yè)slbsFWWdd)(ddddmacmiclbFd)(dolblFf)(dd: 位錯(cuò)的單位矢量ol第61頁(yè)/共79頁(yè)6.6.位錯(cuò)間相互作用力位錯(cuò)間相互作用力（1） 221222222()2 (1)()xxyGb x xyfbbxy22222122)(1 (2)3(byxyxyGbbfxy兩個(gè)平行刃位錯(cuò) ：同號(hào)相互排斥，異號(hào)

23、相互吸引。dO12xyFxFy1b2b第62頁(yè)/共79頁(yè)12fxdd4545第63頁(yè)/共79頁(yè)（2）$-$rbGbbfzo221212xyzO1b2br12第64頁(yè)/共79頁(yè)dO12xyFxFy1b2bzbzyzxyzxz0000000002lb )(000002zbzx第65頁(yè)/共79頁(yè)在同一滑移面的兩個(gè)異向位錯(cuò)的相互作用，相互吸引、反應(yīng)導(dǎo)致位錯(cuò)消失，變成完整晶體。兩個(gè)異向位錯(cuò)，在不同滑移面，上下錯(cuò)開(kāi)一個(gè)原子間距，反應(yīng)結(jié)果生成一排空位。同向位錯(cuò)，在不同滑移面，當(dāng)兩者所成角度45度時(shí)，壓應(yīng)力重疊，張應(yīng)力重疊，結(jié)果互相排斥，導(dǎo)致遠(yuǎn)離；當(dāng)兩者所成角度45度時(shí)，結(jié)果互相吸引，導(dǎo)致接近。第66頁(yè)/共79頁(yè)七、位錯(cuò)的反應(yīng) 由于位錯(cuò)間相互作用力的存在，使得位錯(cuò)之間有可能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化或相互作用，此即位錯(cuò)反應(yīng)。位錯(cuò)能否發(fā)生反應(yīng)，取決于兩個(gè)條件： 其一，必須滿(mǎn)足伯氏矢量的守恒性； 其二，必須滿(mǎn)足能量條件。 第67頁(yè)/共79頁(yè)jjiibb22jjiibb第68頁(yè)/共79頁(yè)例 (FCC)121112101616121222222222312)66(2142)22(jij