再說一次柏氏矢量PPT課件

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)材料科學(xué)基礎(chǔ)第五章第五章刃型位錯螺型位錯刃型位錯柏氏矢量的確定u代表位錯，并表示其特征（強度、畸變量）；代表位錯，并表示其特征（強度、畸變量）；反映出柏氏回路包含的位錯所引起點陣畸變的反映出柏氏回路包含的位錯所引起點陣畸變的總積累?？偡e累。u通常將柏氏矢量稱為位錯強度，該矢量的模通常將柏氏矢量稱為位錯強度，該矢量的模|b|b|表示了畸變的程度，稱為位錯的強度。表示了畸變的程度，稱為位錯的強度。u位錯的許多性質(zhì)如位錯的能量，所受的力，位錯的許多性質(zhì)如位錯的能量，所受的力，應(yīng)力場，位錯反應(yīng)等均與其有關(guān)。它也表示出應(yīng)力場，位錯反應(yīng)等均與其有關(guān)。它也表示出晶體滑移時原子移動的大小和方向。晶

2、體滑移時原子移動的大小和方向。u當一個刃型位錯沿滑移面滑過整個晶體，就會在晶體表面當一個刃型位錯沿滑移面滑過整個晶體，就會在晶體表面產(chǎn)生寬度為一個柏氏矢量產(chǎn)生寬度為一個柏氏矢量b b的臺階，造成晶體的塑性變形。的臺階，造成晶體的塑性變形。u在滑移時，刃型位錯的移動方向一定是與位錯線相垂直，在滑移時，刃型位錯的移動方向一定是與位錯線相垂直，即與其柏氏矢量相一致。即與其柏氏矢量相一致。u位錯線沿著滑移面移動時，它所掃過的區(qū)域是已滑移區(qū)，位錯線沿著滑移面移動時，它所掃過的區(qū)域是已滑移區(qū)，而位錯線未掃過的區(qū)域為示滑移區(qū)。而位錯線未掃過的區(qū)域為示滑移區(qū)。圖 刃型位錯滑移導(dǎo)致晶體塑性變形的過程圖 螺型位錯

3、滑移導(dǎo)致晶體塑性變形的過程u在切應(yīng)力作用下，螺型位錯的移動方向是與其柏在切應(yīng)力作用下，螺型位錯的移動方向是與其柏氏矢量相垂直。對于螺型位錯，由于位錯線與柏氏氏矢量相垂直。對于螺型位錯，由于位錯線與柏氏矢量平行，所以它不象刃型位錯那樣具有確定的滑矢量平行，所以它不象刃型位錯那樣具有確定的滑移面，而可在通過位錯線的任何原子平面上滑移。移面，而可在通過位錯線的任何原子平面上滑移。如果螺型位錯在某一滑移面滑移后轉(zhuǎn)到另一通過位如果螺型位錯在某一滑移面滑移后轉(zhuǎn)到另一通過位錯線的臨近滑移面上滑移的現(xiàn)象稱為交滑移。錯線的臨近滑移面上滑移的現(xiàn)象稱為交滑移。v怎樣判斷位錯線的移動方向？怎樣判斷位錯線的移動方向？拇

4、指拇指順著柏氏矢量方向順著柏氏矢量方向移動的部分晶體移動的部分晶體食指食指位錯線的方向位錯線的方向中指中指位錯線運動方向位錯線運動方向u混合位錯混合位錯u晶體中已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線（即位錯線）晶體中已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線（即位錯線）既不平行也不垂直于滑移方向，即滑移矢量與位錯線既不平行也不垂直于滑移方向，即滑移矢量與位錯線成任意角度，這種晶體缺陷稱為混合型位錯。成任意角度，這種晶體缺陷稱為混合型位錯。u混合型位錯可分解為刃型位錯分量和螺型位錯分量?；旌闲臀诲e可分解為刃型位錯分量和螺型位錯分量。圖 晶體局部滑移形成混合位錯圖 混合位錯的原子組態(tài)圖 三種類型位錯的矢量圖解法 u用柏氏矢量

5、可判斷位錯的類型u由于混合位錯可以分解為刃型和螺型兩部分，因由于混合位錯可以分解為刃型和螺型兩部分，因此，不難理解，混合位錯在切應(yīng)力作用下，也是沿此，不難理解，混合位錯在切應(yīng)力作用下，也是沿其各線段的法線方向滑移，并同樣可使晶體產(chǎn)生與其各線段的法線方向滑移，并同樣可使晶體產(chǎn)生與其柏氏矢量相等的滑移量。其柏氏矢量相等的滑移量。（a）位錯環(huán) （b）位錯環(huán)運動后產(chǎn)生的滑移圖 位錯環(huán)的滑移u柏氏矢量的特征柏氏矢量的特征u一條位錯線具有唯一的柏氏矢量。一條位錯線具有唯一的柏氏矢量。l位錯具有連續(xù)性，不能中斷于晶體內(nèi)部。其存在位錯具有連續(xù)性，不能中斷于晶體內(nèi)部。其存在形態(tài)可形成一個閉合的位錯環(huán)，或連接于其

6、他位錯，形態(tài)可形成一個閉合的位錯環(huán)，或連接于其他位錯，或終止在晶界，或露頭于晶體表面。或終止在晶界，或露頭于晶體表面。u3.3.位錯運動的交割位錯運動的交割u對于在滑移面上運動的位錯來說，穿過此滑移面的其它位對于在滑移面上運動的位錯來說，穿過此滑移面的其它位錯稱為林位錯。林位錯會阻礙位錯的運動，但是若應(yīng)力足夠錯稱為林位錯。林位錯會阻礙位錯的運動，但是若應(yīng)力足夠大，滑動的位錯將切過林位錯繼續(xù)前進。位錯互相切割的過大，滑動的位錯將切過林位錯繼續(xù)前進。位錯互相切割的過程稱為位錯交割或位錯交截。程稱為位錯交割或位錯交截。u一般情況下，兩個位錯交割時，每個位錯上都要新產(chǎn)生一一般情況下，兩個位錯交割時，每

7、個位錯上都要新產(chǎn)生一小段位錯，它們的柏氏矢量與攜帶它們的位錯相同，它們的小段位錯，它們的柏氏矢量與攜帶它們的位錯相同，它們的大小與方向決定于另一位錯的柏氏矢量。大小與方向決定于另一位錯的柏氏矢量。u當交割產(chǎn)生的小段位錯不在所屬位錯的滑移面上時，則成當交割產(chǎn)生的小段位錯不在所屬位錯的滑移面上時，則成為位錯割階，如果小段位錯位于所屬位錯的滑移面上，則相為位錯割階，如果小段位錯位于所屬位錯的滑移面上，則相當于位錯扭折。當于位錯扭折。兩根互相垂直的刃型位錯的交割（柏氏矢量互相平行）兩根互相垂直的刃型位錯的交割（柏氏矢量互相垂直）圖 兩個柏氏矢量互相垂直刃型位錯交割u螺型位錯與螺型位錯的交割螺型位錯與螺

8、型位錯的交割圖 螺型位錯與螺型位錯的交割位錯割階刃型位錯位錯扭折刃型位錯u刃型位錯與螺型位錯的交割刃型位錯與螺型位錯的交割圖 刃型位錯與螺型位錯的交割位錯割階刃型位錯位錯扭折刃型位錯v位錯密度位錯密度v晶體中所含位錯的多少可用位錯密度來表示。位錯密度晶體中所含位錯的多少可用位錯密度來表示。位錯密度定義為單位體積晶體中所含位錯線的總長度，其表達式為定義為單位體積晶體中所含位錯線的總長度，其表達式為v若為了簡便起見，可把晶體中的位錯線視為一些直線，若為了簡便起見，可把晶體中的位錯線視為一些直線，而且是平行地從晶體的一端延伸到另一端，于是位錯密度而且是平行地從晶體的一端延伸到另一端，于是位錯密度就可被視為垂直于位錯線的單位截面中所穿過的位錯線數(shù)就可被視為垂直于位錯線的單位截面中所穿過的位錯線數(shù)目，即目，即)/(3cmcmVS)/1 (2cmAnAlln圖