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位错(一)

2017-08-23 20:36阅读:
第一节 线缺陷的介绍
1,线的概念:线缺陷是指晶体中原子出现的严重错排仅集中在线附近小区域内,远离这条线只有弹性畸变,并且这些畸变随离开这条线距离的增加而急剧减小。这个错排区域用一个类似管道描述,这个管道的直径仅有一个原子尺寸的大小,并贯穿于晶体之中。在管道内,原子间的坐标与在完整有序介质中很不同,而在管道之外原子的坐标接近于完整有序介质。这里所谓的管道内外并无明显界限,是逐渐过渡的,并且管道的截面不一定是圆形。//注意这是一个管道,是按一定畸变程度确定的管道直径,管道外也有小程度畸变。
2,沃特拉位错模型,制造沃特拉线缺陷的过程如下:(1)在弹性体内割开一个以C为界面的割面S。(2)使割面两侧相对位移Dr)。(3)割面两侧位移后,如果产生空隙,在空隙中填满相同的物质;如果产生重叠,把多余物质去掉。(4)把割面的两侧重新黏合,并去除操作过程的外力。

操作之后,产生内应力场,内应力沿C环是不连续奇异性的,C环称为沃特拉线缺陷。这种线缺陷的性质显然取决于缺陷环的位置以及产生线缺陷时割面两侧的相对位移。周边位移是不连续的,在无限小的体积中产生的位移,应力是无限大的,为了避免应力的发散,沿周边挖一个空心管道。//通俗来说,就是把C割面上的一块硬扯出Dr)距离,然后再和C割面下的地方强行黏上,最后清除掉C线上不符合连续性的一部分。沃特拉是位错的理论基础,要认识晶格和弹性体的共同点,用连续弹性体去分析晶格。
3,位错线的能量很大,对于自由能来说,它的排列熵值永远抵不过它的焓项,所以是一种非平衡状态。

第二节 位错的几何特征
1两种典型位错的几何形态
1.1刃形位错

//把位错弹性、运动、交割等,在这个图上想一遍。用沃特拉过程思考图b,在C割面下半部分强行拽出一个b的距离,然后黏上。EF作为不连续的晶格是如C所示。
1.2螺型位错


2柏氏回路及柏氏矢量
2.1 根源与定义:沃特拉位错的割面相对位移b是刚性的,生成位错后,位错四周产生位移场。绕着位错的闭合回路每一点的位移叠加值得和,等于原来割面的相对位移b,这个矢量称为柏氏矢量。产生一个位错的沃特拉过程只有一个割面位移b,一根位错只有一个柏氏矢量。//上述要注意区分连续弹性体与晶格,连续的要从割面的头积分到尾部才能得出b,晶格不连续,画出路径即可得到b


2.2 求柏氏矢量的具体步骤:
(1)人为定义位错线的正向的单位矢量t
(2)t为正方向在几乎完整的晶体处按原子步作右旋闭合回路。
(3)在完整晶体中一原子步作相同的回路。由不闭合回路的终点F指向起点S的矢量FS就是柏氏矢量b//此法叫做RH/FS

2.3柏氏矢量的守恒性
(1)一根不分岔的位错线不论它的形状如何变化,只有一个恒定的柏氏矢量。
2一根位错线不能终止晶体内部,只能终止于晶体表面或截面;若终止在晶体中部,必和其他位错线连接,交于一个结点,或形成封闭的位错环。//证明,设有一条位错线终结于内部,假设位错线上部是已滑移区,下部是未滑移区,位错终点垂直指向的是已滑移区,那么已滑移区与下部必有一根位错线,所以不终止。
3汇聚在一点的各位错线,如果将汇聚点向外的方向为正向,则柏氏矢量的总和为0//还是说的柏氏矢量的守恒性,扩大回路之后,因为没有加入别的位错,所以还是一个位错。

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