第一章-缺陷培训课件

第一章实际晶体中的位错§1.1

FCC晶体中的位错和位错反应一.单位位错xzyFCC晶体中纯刃型位错含有两个多余的半原子面，当它们分开一定距离时即形成扩展位错。二.汤普森四面体及其符号xzyDBAC

[100][001][010]ＡＣＢＤＤＤ

（1）四个滑移面：，，，；（2）单位位错：等；（3）Frank位错：等；（4）Shockley位错：等；（5）压杆位错：等；问题：比较这几种位错的能量，那一种位错的能量最低？ＡＤＣＢ

三.单位位错间的合成反应在不同滑移面上移动的两个单位位错相遇发生位错反应，所形成的新位错可能是可动位错，也可能是不动位错。例如：

面上矢量，

面上矢量发生合成反应。或者：

面上矢量，

面上矢量发生合成反应。层错的形成方式：通过原子面滑移方式，并产生Shockley位错；通过抽出一层原子面方式，并产生负Frank位错；通过插入一层原子面方式，并产生正Frank位错。不全位错的性质：Shockley位错：可以并只能在层错面上滑移；位错线可以是刃型、螺型和混合型的。Frank位错：是纯刃型位错，只能在层错面上做攀移运动。

b1b3b2位错线2）扩展位错扩展位错宽度的计算：扩展位错宽度：当扩展位错的运动：扩展位错可以在层错面上（也是滑移面）滑移，螺型位错形成的扩展位错还可以进行交滑移。束集交滑移二次扩展扩展位错的交滑移需要克服一定的激活能才能完成。ABAB面角位错（L-C位错锁）的形成：一种方式面角位错是一种不动位错组态，对材料的加工硬化有重要贡献。另一种方式＋ABCDABCDABCD3）空位凝聚形成的位错结构在层错能低的材料中层错四面体的形成四个面均为层错，六个棱均为压杆位错的四面体。Frank位错环粗略估算一下形成层错四面体的临界尺寸：根据：反应前的能量之和>反应后的能量之和即：层错能＋Frank位错能量>层错能＋压杆位错能量计算得：l=40nm,实际观察到这种缺陷的最大尺寸约50nm，因此可认为层错四面体的形成理论是正确的。4）扩展位错网络的形成面上一组位错群；

与面交线上有螺位错，它们分别在各自滑移面上扩展。R扩展位错宽度的估算：曲率半径为R的弯曲位错产生一指向曲率中心的力F＝T／R。同时受到反方向层错能

作用

，平衡时：

＝T／R＝b2/R,

0.5由此得：R

6d[112]1a2b3c4d5e6f7a(112)面堆垛序ZYX§1.2

BCC晶体中的位错一.单位位错二.层错1）通过在｛112｝面上做1/6[111]矢量滑移产生。2）通过在｛110｝面上做1/8[110]和1/4[112]矢量滑移产生。［112］abcdefaa

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在面上的投影图层错和孪晶的形成ABBCC晶体面堆垛序和层错的形成三.扩展位错1）共面分解的扩展位错a)在{112}面上分解b)在{110}面上分解可以整体滑移可以整体滑移2）不共面分解的扩展位错a)在{112}面上扩展（不可以整体滑移）缺少中心不全位错，不稳定b)在{110}面上分解在应力作用下可转化成：（不可以整体滑移）（可以整体滑移）OACB（）BCC晶体中孪晶的位错形成机制极轴位错概念：OA和OB为极轴位错，OC为扫动位错。（螺位错螺距）有一螺位错垂直于面，其柏氏矢量即为d值,平行的面为其螺旋面。AODBCAODBC’Cd