晶体缺陷位错的交割与割阶

第4章位错的交割与割阶当前第1页\共有18页\编于星期三\2点交割后，可能在位错线上产生弯折—柏氏矢量不变、长度与另一位错的柏氏矢量相同的弯折（位错段）位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割位错的交割当前第2页\共有18页\编于星期三\2点

扭折—位于原滑移面上的弯折，不影响原位错滑移

割阶—垂直原位错滑移面的弯折，可能阻碍原位错滑移当前第3页\共有18页\编于星期三\2点②割阶的最终状态不论原位错属于什么类型，割阶的最终状态一定是刃型位错。∵割阶⊥原位错滑移面，割阶b位于原位错滑移面∴割阶⊥割阶b，为刃型位错当前第4页\共有18页\编于星期三\2点例一：两刃位错互相垂直b2

b1

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b1

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几种典型的位错交割例一：两刃位错，b1⊥b2

割阶滑移方向和原位错一致，所以ξ2可以带着滑移割阶运动割阶当前第5页\共有18页\编于星期三\2点b1

b2

b2

b1

例二：两刃位错,b1∥b2

两段弯折是在原滑移面上的螺位错，是扭折，不稳定，在线张力作用下，使其变直，直到最后消失。扭折(螺)扭折(螺)当前第6页\共有18页\编于星期三\2点bs

be

bs

be

割阶扭折(刃)两位错运动交割后，在ξs上产生扭折，在ξe上产生割阶，可以和位错一起运动（非滑移攀移）例三：刃螺位错,ξe⊥ξs，be⊥bs

当前第7页\共有18页\编于星期三\2点割阶例四：两螺位错，ξ1⊥ξ2

，b1⊥b2

♣交割后各自在垂直滑移面的方向上产生割阶。ξ1和ξ2在原滑移面上滑移时，割阶只能一起攀移，称此割阶为攀移割阶割阶当前第8页\共有18页\编于星期三\2点带扭折或割阶的位错,其柏氏矢量与携带它们的位错相同扭折可因位错线张力而消失，但割阶不会因此而消失扭折可随位错线一道运动，几乎不产生阻力，割阶与原位错不在同一滑移面上，一般只能通过攀移随原位错一起运动，即使能随新位错一起滑移，也增加其滑移阻力说明当前第9页\共有18页\编于星期三\2点1.刃形位错形成的割接属于（）（A）刃形位错；（B）螺型位错；（C）混合位错；（D）无法确定2.刃形位错形成的扭折属于（）（A）刃形位错；（B）螺型位错；（C）混合位错；（D）无法确定练习3.两个伯氏矢量相互垂直的刃形位错发生交割作用会产生___（a.割接；b.扭折），属于___（a.螺形位错；b.刃型位错）；两个伯氏矢量相互平行的刃形位错发生交割作用会产生___（a.割接；b.扭折），属于___（a.螺形位错；b.刃型位错）。当前第10页\共有18页\编于星期三\2点(1)AB和CD位错线的形状都不变;(2)AB和EF位错线上分别形成扭折。当前第11页\共有18页\编于星期三\2点带割阶的位错运动1.带割阶的刃位错运动割阶的滑移方向和原位错线运动方向平行，因而位错可以带着割阶在原运动方向滑移，只是割阶的滑移面未必是晶体的密排面，滑动时所受的点阵阻力要大些。当前第12页\共有18页\编于星期三\2点2.带割阶的螺位错运动割阶长度为1个原子间距时称为基本割阶，大于1个原子间距时称为超割阶(Superjogs)

。超割阶的形成：当一个螺位错在滑移过程中切过一系列螺位错时，该螺位错上就会形成一系列刃型割阶。在位错线张力的作用下，相邻的割阶或相互抵消（异号位错）或相互叠加为超割阶。当前第13页\共有18页\编于星期三\2点

根据长度超割阶分为短割阶、中割阶和长割阶。

bs①短割阶长度为几个原子间距。滑移时拖着割阶一起运动，而在晶体中留下若干空位。当前第14页\共有18页\编于星期三\2点锌晶体中的位错环当前第15页\共有18页\编于星期三\2点

②

中割阶长度为几个~20个原子间距。位错被割阶的两端钉扎住，当外切应力足够大，位错向左滑移，从割阶的两端引出两个符号相反的刃型位错线（位错偶），最终由于螺位错段发生交滑移，位错偶被中断，形成棱柱形位错环(b于环面垂直的位错环)。该位错环因两条长边间的强烈吸引而分裂成许多小位错环，原位错恢复到带割阶的状态。当前第16页\共有18页\编于星期三\2点③长割阶长度>20个原子间距，钉扎作用更明显。由于割阶较长，割阶两端的位错相距较远，相互作用较小。在切应力下，在各自滑移面上以割阶为轴进行滑移当前第17页\共有18页\编于星期三\2点对于滑移面上运动的位错来讲，穿过此滑移面的其他位错（林位错），会阻碍位错的运动，滑动位错切过林位错的过程，称为位错的交割。位错交割的结果，将产生割阶或扭折的小段新位