《实际晶体中的位错》课件

《实际晶体中的位错》

由简单立方，深化到面心立方、体心立方和密排六方晶体中的位错。

基本概念

1.位错的类型

简单立方：b≡点阵矢量—只有全位错

实际晶体：b>=<点阵矢量

b＝点阵矢量整数倍—全位错其中b＝点阵矢量——单位位错

b≠点阵矢量整数倍——不全位错其中b<点阵矢量——部分位错2.堆垛层错

stackingfault晶体中原子堆垛次序不同于正常次序而引起的一种面缺陷；是由一个不全位错扫过滑移面时所造成的平面区域不完整性，简称层错。

正常堆垛顺序为ABCABC…，以Frank记号表之为△△△△…，若出现反常堆垛，则以▽表示。堆垛层错（1）形成密排堆垛次序有误层错面缺陷形成

fcc晶体的层错类型：抽出型：插入型：（2）特点畸变很小，但仍有畸变能。

层错stackingfault晶体中原子间的正常堆垛顺序发生错误称为堆垛层错。层错使系统的能量增加。单位面积层错所增加的能量称为层错能。材料的层错能越低，层错数量越多。最紧密堆积方式：1，3，5或2，4，6位相对第一、二层而言，第三层有两种最紧密的堆积方式

3.面心立方晶体中的位错

原子堆垛135246123456AB，六方紧密堆积前视图ABABA第一种：是将球对准第一层的球每两层一个周期：ABAB…密排六方结构123456123456123456第三层对准第一层的

2、4、6位，即C层123456123456123456123456立方堆积示意图ABCAABC全位错和不全位错以面心立方晶体为例：ABCABCABC堆垛ACC层相对于A层沿晶向滑移，晶体结构不变，但在已滑移区和未滑移区之间形成全位错。

肖克莱半位错BBC面ACBA面<110>/2BBC面ACBA面BACAB层错<112>/6弗兰克半位错W.B.Shockley(1910~1989)

美国物理学家

贝尔电话实验室

1956年诺贝尔物理学奖F.CFrank(1911~1998)英国物理学家H.H.Wills物理研究所所长几何条件：反应前后柏氏矢量和相等（方向、大小）；能量条件：反应后能量降低。判断方法：几何条件判断方法：求反应前后各个位错柏氏矢量的矢量和。能量条件判断方法：求反应前后各位错|b|2

的和。—位错的合并与分解1.12扩展位错和面角位错1.位错反应位错反应条件：（1）几何条件：反应前的柏氏矢量之和等于反应后的柏氏矢量之和。（2）能量条件：反应后的位错总能量小于反应前的位错总能量。∑bii=1n

=∑bjj=1n反应前反应后∑bii=1n2＞

∑bj2j=1n反应前反应后

2.扩展位错：一个位错分解成两个半位错和它们中间夹的层错带构成的位错。面心立方晶体的滑移如：位错的束集当螺型位错分解为扩展位错后，其中的层错区只能在原滑移面上随两个不全位错移动，不能转移到新的滑移面上。如果这样的扩展位错在滑动过程中受阻，只有重新合并为螺型全位错才能进行交滑移。受阻的局部线段进行合并-束集

扩展位错的交滑移3.面角位错2)特征：固定；纯刃型；柏氏矢量不在fcc的滑移面{111}上；形成于两个{111}面之间的面角上；位错组合。面角位错Lomer-Cottrel位错1)形成过程：两扩展位错在各自的滑移面上相向滑移，当每个扩展位错中的一个不完全位错达到滑移面的交线时，位错反应生产新的先导位错（不完全位错）

4.扩展位错的观察