位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)與交割

1、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與交割成員：戴夢(mèng)嘉、劉釗、季云浩、鄧少杰、劉炎發(fā)、王康、胡越、牛龍、安自仁、王武杰、李靖巍 1位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)與交割塑形變形實(shí)際上是位錯(cuò)在外力作用下運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方式是位錯(cuò)理論的基本問(wèn)題之一。2主要內(nèi)容：一、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)1.1、刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)1.2、螺型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的交割3一、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)4滑移的過(guò)程：1、刃型位錯(cuò)的滑移56刃型位錯(cuò)滑移的性質(zhì)：1、在滑移時(shí)，刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方向始終垂直于位錯(cuò)線，而平行于柏氏矢量。2、刃型位錯(cuò)的滑移面是由位錯(cuò)線與柏氏矢量所構(gòu)成的平面，且是唯一的。3、在相同外加切應(yīng)力的作用下，正、負(fù)刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方向相反，但產(chǎn)生的變形卻完全相同。7刃型位錯(cuò)在垂直于

2、滑移面方向的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為攀移。通常把多余半原子面向上運(yùn)動(dòng)的攀移稱(chēng)為正攀移，向下運(yùn)動(dòng)的攀移稱(chēng)為負(fù)攀移。2、刃型位錯(cuò)的攀移8刃型位錯(cuò)的攀移相當(dāng)于多余半原子面的伸長(zhǎng)或縮短，可通過(guò)物質(zhì)遷移即原子或空位的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)。注：螺型位錯(cuò)沒(méi)有多余的半原子面，因此不會(huì)發(fā)生攀移9滑移過(guò)程：同刃型位錯(cuò)一樣，滑移時(shí)位錯(cuò)線附近原子的移動(dòng)距離很小，使螺型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所需的力很小。當(dāng)位錯(cuò)沿滑移面滑過(guò)整個(gè)晶體時(shí)，同樣會(huì)在晶體表面沿柏氏矢量方向產(chǎn)生寬度為一個(gè)柏氏矢量大小的臺(tái)階。3、螺型位錯(cuò)的滑移10螺型位錯(cuò)滑移的性質(zhì)：1、在滑移時(shí)，螺型位錯(cuò)的移動(dòng)方向與位錯(cuò)線垂直，也與柏氏矢量垂直。2、螺型位錯(cuò)的位錯(cuò)線與柏氏矢量平行，所以螺型位錯(cuò)有無(wú)數(shù)多個(gè)

3、滑移面。11混合型位錯(cuò)的滑移過(guò)程：根據(jù)確定位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向的右手法則可知，該混合型位錯(cuò)在外加切應(yīng)力的作用下，將沿其各點(diǎn)的法線方向在滑移面上向外擴(kuò)張，最終使上、下兩塊晶體沿柏氏矢量方向移動(dòng)一個(gè)柏氏矢量大小的距離。4、混合型位錯(cuò)的滑移12通過(guò)上述分析可知，不同類(lèi)型位錯(cuò)的滑移方向與外加切應(yīng)力及柏氏矢量方向的關(guān)系不同?；品较虬厥鲜噶縝刃型位錯(cuò)一致一致螺型位錯(cuò)垂直垂直混合型位錯(cuò)成一定角度成一定角度注：正、負(fù)刃型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向相反；左、右螺旋位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向相反； 最終晶體的滑移方向都是與外加切應(yīng)力及柏氏矢量的方向一致。13對(duì)于螺型位錯(cuò)，由于所有包含位錯(cuò)線的晶面都可以成為其滑移面，因此當(dāng)某一螺型位錯(cuò)在原滑移面上

4、運(yùn)動(dòng)受阻時(shí)，有可能從原滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另一滑移面上繼續(xù)滑移，這一過(guò)程為交滑移。如果交滑移后的位錯(cuò)再轉(zhuǎn)回和原滑移面平行的滑移面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為雙交滑移。5、螺型位錯(cuò)的交滑移14二、運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的交割當(dāng)一位錯(cuò)在某一滑移面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)穿過(guò)滑移面的其他位錯(cuò)，這些其他的位錯(cuò)稱(chēng)為林位錯(cuò)。林位錯(cuò)會(huì)阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，但若應(yīng)力夠大，滑動(dòng)的的位錯(cuò)將切過(guò)林位錯(cuò)繼續(xù)前進(jìn)。位錯(cuò)相互切割的過(guò)程稱(chēng)為位錯(cuò)交割。15 2.1刃型位錯(cuò)的交割 伯氏矢量相互垂直 伯氏矢量相互平行 2.2刃型位錯(cuò)與螺型位錯(cuò)交割（伯氏矢量相互垂直） 2.3螺型位錯(cuò)交割 2.4帶割階位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)16兩個(gè)伯氏矢量相互垂直的刃型位錯(cuò)交割 a）交割前 b）交割

5、后17 1）交割結(jié)果：產(chǎn)生一段PP曲折線段； 2）新位錯(cuò)性質(zhì)：曲折線段PP的長(zhǎng)度和方向由bB決定，性質(zhì)取決于其與bA的關(guān)系，由于PP垂直bA，故新產(chǎn)生的PP為刃型位錯(cuò)；新位錯(cuò)為割階； 3）新產(chǎn)生的刃型割階的可動(dòng)性：理論上原位錯(cuò)與PP可以在各自的滑移面上運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上，割階PP很難移動(dòng)。18兩個(gè)伯氏矢量相互平行的刃型位錯(cuò)交割 a）交割前 b）交割后19 1）交割結(jié)果：產(chǎn)生兩段曲折線段PP和QQ； 2）新位錯(cuò)性質(zhì)：曲折線段QQ的長(zhǎng)度和方向由b2決定；由于PP平行b2，故PP曲折線段為螺型位錯(cuò)，同理曲折線段QQ平行b1，所以QQ也為螺型位錯(cuò)。曲折線段PP和QQ都為螺型扭折。20兩個(gè)伯氏矢量相互垂直的刃

6、型位錯(cuò)與螺型位錯(cuò)交割 a）交割前 b）交割后21 1）交割結(jié)果：產(chǎn)生兩段曲折線段MM和NN； 2）新位錯(cuò)性質(zhì)：曲折線段MM的大小和方向由b2決定，曲折線段NN的大小和方向由b1決定；由于MM與b1垂直，所以MM為刃型位錯(cuò)，同理NN也為刃型位錯(cuò)；MM為刃型割階，NN為刃型扭折； 3）新位錯(cuò)的可動(dòng)性：位錯(cuò)MM除攀移外，不能產(chǎn)生滑移，位錯(cuò)NN隨位錯(cuò)BB運(yùn)動(dòng)，側(cè)向展開(kāi)消失。22兩個(gè)伯氏矢量相互垂直的螺型位錯(cuò)交割 a）交割前 b）交割后23 1）交割結(jié)果：產(chǎn)生MM和NN兩段曲折線段； 2）新位錯(cuò)性質(zhì)：曲折線段MM的長(zhǎng)度和方向由b2決定，曲折線段NN的長(zhǎng)度和方向由b1決定；由于MM垂直b1，故MM為刃型位錯(cuò)，同理NN也為刃型位錯(cuò)，MM和NN皆為刃型割階； 3）新位錯(cuò)的可動(dòng)性：MM和NN阻礙原螺型位錯(cuò)的滑移。24若一條位錯(cuò)線與許多位錯(cuò)交割，則該位錯(cuò)線上會(huì)形成許多割階。帶割階位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，按割階高度不同可分為小