位错理论2-位错的运动.ppt

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1、位错理论II——位错的运动朱旻昊材料先进技术教育部重点实验室2006年3月2目录位错的滑移位错的攀移位错运动对晶体体积的影响3Slipofdislocation位错的滑移——位错运动的主要方式位错滑移的定义：位错线在它和柏氏矢量b构成的晶面上的移动。位错滑移模型：位错是靠位错线上的原子或附近畸变区的原子，逐排逐排地移动而进行的。与经典刚性滑移模型（理论剪切强度）存在显著差异。可解释晶体剪切强度的实验数据。4Slipofdislocation5Slipplane位错滑移面与晶体滑移面的关系：位错线和b位错

2、滑移面——可滑移面晶体滑移面——原子密排面——易滑移面只有在可滑移面上的位错才可能进行滑移。只有当可滑移面同时又是易滑移面时，滑移才容易进行。6Slipplane对刃位错：只有一个确定的滑移面因为：b⊥ds.仅决定1个平面若此滑移面是晶体滑移面，滑移在很小的外加切应力作用下很容易进行；否则需要较大外力作用。7Slipplane对螺位错：因为：b∥ds.决定无数个平面所以：易发生交滑移。8Slipdirection位错的滑移方向位错线的滑移方向是位错线的法向又因为：总有b∥t的方向刃型位错：滑移方向与外

3、力t和b一致；正、负刃位错的滑移方向相反。910Slipdirection位错的滑移方向位错线的滑移方向是位错线的法向又因为：总有b∥t的方向螺型位错：滑移方向与外力t和b垂直；左、右螺位错的滑移方向相反。1112Slipdirection位错的滑移方向位错线的滑移方向是位错线的法向又因为：总有b∥t的方向混合位错：滑移方向与外力t和b成一夹角。13Slipofdislocation14Slipofdislocation15Slipofdislocation位错滑移量与晶体滑移量的关系一个位错扫过滑移面后

4、，相对滑移了b产生切应变：若N个位错同时滑移，第N个位错扫过的面积为Si此时位错引起的变形量为：对N个位错：1617设位错平均长度为l，平均移动距离为Dy所以：所以总切应变为：18目录位错的滑移位错的攀移位错运动对晶体体积的影响19Climbofdislocation位错攀移定义：位错在垂直于滑移面上的方向上运动。实质：是多于半原子面在垂直于位错线的方向上扩张或缩小。攀移的实现：通过原子或空位的转移。只有刃位错才能实现。20Climbofdislocation正攀移：原子从多于半原子面转移至别处空位转移至

5、多于半原子面下端负攀移：相反21Climbofdislocation攀移的影响因素：由于攀移需原子扩散，因此不能整条位错线同时攀移，只能一段一段地进行位错线的攀移过程使位错线形成折线因攀移时原子扩散需要提供热激活，所以T↑攀移↑；一般低温下，攀移困难。22Climbofdislocation攀移的影响因素：作用于多于半原子面上的应力为拉应力时促进位错线发生负攀移；作用于多于半原子面上的应力为压应力时促进位错线发生正攀移。过饱和空位促进位错攀移。23目录位错的滑移位错的攀移位错运动对晶体体积的影响24位

6、错运动：小结位错运动的结果：不引起晶体结构的变化，只引起晶体缺陷组态与分布的变化一旦位错运动移走晶格畸变消失25位错运动引起的晶体体积变化设柏氏矢量为b的位错：长度为dl，在法向为n的晶面上扫过dD的距离所以：26位错运动引起的晶体体积变化讨论1：即：b在n的方向上无分量（如图中刃位错）位错的保守（守恒）运动：位错运动不引起晶体体积变化的运动27位错运动引起的晶体体积变化讨论2：有：位错的非保守（守恒）运动：攀移——发生晶体体积变化谢谢