晶体缺陷理论典型晶体结构中的位错ppt课件.ppt

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1、晶体缺陷理论第4章典型晶体结构中的位错§1面心立方晶体中的位错§2密排六方晶体中的位错§3体心立方晶体中的位错第4章典型结构金属中的位错位错能量正比于b2=>实际晶体中存在的柏氏矢量限于少数最短的平移矢量(最近邻的原子间距)，具有这种柏氏矢量的位错称为单位位错单位位错：面心立方α<110>/2，体心立方<111>α/2，密排六方α<1120>/3，平行于晶体的最密排方向，该位错扫过之后滑移面上下原子排列整齐，故又称全位错或完整位错原子的堆垛方式面心立方与密排六方的配位数、致密度相同，就引发出不同结构晶体中原子排列的问题。87654321ABCABCAB

2、CABCABABCABCABCABCAB87654321fcc：ABCABCAB…..hcp：ABABABAB…...从第1层到第8层的原子排列纸面为87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321抽去第4层的A位置原子，原第5层B以上的原子逐层落下来，排列成为了ABCBCABC，出现了内禀层错，即在fcc结构中形成了BCBC的hcp结构，及BCB与CBC孪晶。抽出87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321在第4与第5层之间插入一层的C位置原子，第5层以上原子逐层上一

3、个原子间距，排列成为了ABCACBCABC，出现了外延层错，即在fcc结构中形成了CAC和CBC的hcp结构，及孪晶。插入87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321在切应力作用下，第4层原子由A位置滑移到B位置，其上各层原子依次滑移，排列成为了ABCBCABC，出现了内禀层错，即在fcc结构中形成了BCBC的hcp结构，及BCB与CBC孪晶。与抽出型层错相同。滑移不全位错部分位错－－柏氏矢量小于最短的平移矢量不全位错－－柏氏矢量不等于最短的平移矢量的整数倍，层错与正常晶体的交界处不全位错扫过之后，滑移面上下

4、原子产生错排，形成层错堆垛层错－－正常的堆垛顺序被扰乱层错破坏了晶体的周期性，使能量增加，但层错不产生点阵畸变，层错能比晶界能低得多★见弗兰克不全位错swf位错反应－－位错之间的相互转化位错的能量越低越稳定（1）晶胞中选取四个近邻原子位置，、、、，分别为D、B、A、C点。（2）A、B、C、D相连构成正四面体，为Thmpson。（3）BCD面中心α、ACD面中心β、ABD面中心γ、ABC面中心δ。（4）四面体面为滑移面，2个英文字母表示全位错柏氏矢量1/2<110>，如AB等12组；同面英文－希腊字母表示Shockley不全位错柏氏矢量1/6<112>

5、，如Aδ等24组；异面英文－希腊字母表示Frank不全位错柏氏矢量1/3<111>，如Aα等8组；2个希腊字母表示的不全位错柏氏矢量1/6<110>，如αδ等12组。（5）各个面的法线指向四面体外，为正向；指向四面体内为负向。2个负面之间夹角为锐角，2个正面之间夹角为钝角，1个正面和1个负面之间的夹角为锐角。扩展位错扩展位错的运动——先需要束集扩展位错的束集交滑移§2密排六方晶体中的位错抽去一层+平移滑移87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321hcp：ABABAB…..hcp：ABACACAC…...抽去

6、第4层B原子，第5层原子下落，再切动滑移到C位置，第6层原子下落，切动滑移到A位置……，产生一个次近邻层错BAC纸面为I1型堆垛层错抽出+切动87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321hcp：ABABAB…..hcp：ABABCACAC…...第5层原子由A位置滑移到C位置，第6层以上原子依次滑移一个原子间距……，产生2个次近邻层错ABC和BAC纸面为I2型堆垛层错滑移插一层不同位置的原子87654321ABCABCABCABCABABCABCABCABCAB87654321hcp：ABABAB…..hcp

7、：ABABCABABAB…...在第5层插入C原子，第6层以上原子逐层上移一个原子间距……，产生3个次近邻层错ABC、BCA和CAB.纸面为E型堆垛层错插入§3体心立方晶体中的位错