第三章晶体缺陷..pptVIP

（2）质量平衡： 与化学反应方程式相同，缺陷反应方程式两边的质量应该相等。需要注意的是缺陷符号的右下标表示缺陷所在的位置，对质量平衡无影响。 （3）电中性： 电中性要求缺陷反应方程式两边的有效电荷数必须相等。 例1·写出NaF加入YF3中的缺陷反应方程式 以正离子为基准，反应方程式为： 以负离子为基准，反应方程式为： 以正离子为基准，缺陷反应方程式为： 以负离子为基准，则缺陷反应方程式为： 例3· MgO形成肖特基缺陷 MgO形成肖特基缺陷时，表面的Mg2+和O2-离子迁移到表面新位置上，在晶体内部留下空位: MgMg +OO ? MgMg surface+OO surface + 以零O（naught）代表无缺陷状态，则： O? 例4· AgBr形成弗仑克尔缺陷 其中半径小的Ag+离子进入晶格间隙，在其格点上留下空位，方程式为： AgAg? (三) 热缺陷浓度的计算 在一定温度下，热缺陷是处在不断地产生和消失的过程中，当单位时间产生和复合而消失的数目相等时，系统达到平衡，热缺陷的数目保持不变。 根据质量作用定律，可以利用化学平衡方法计算热缺陷的浓度。 （1）MX2型晶体肖特基缺陷浓度的计算 CaF2晶体形成肖特基缺陷反应方程式为： 动态平衡 ?G=－RTlnK 又[O]=1， 则 （2）?? 弗仑克尔缺陷浓度的计算 AgBr晶体形成弗仑克尔缺陷的反应方程式为： AgAg? 平衡常数K为： 式中 [AgAg]?1。 又?G=－RTlnK ,则 式中 ?G为形成1摩尔弗仑克尔缺陷的自由焓变化。 F-R源发生作用的临界切应力为: 4．位错的塞积 在切应力的作用下，由同1个位错源放出的位错在障碍前受阻，这个源放出的位错就在障碍前排列起来，这一组位错组态称为塞积群。 这些位错是同号的，所以不会结合。使位错滑移受阻的障碍是晶界、第二相粒子、不动位错等。 塞积群在障碍物处产生了很大的应力集中，应力为外加应力的M倍。这一应力集中对材料塑性变形行为有很大作用。 六、实际晶体结构中的位错 1．实际晶体中位错的柏氏矢量 柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为“单位位错”； 柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为“全位错”，故全位错滑移后晶体原子排列不变； 柏氏矢量不等于点阵矢量的位错称为“不全位错”，或称为“部分位错”，不全位错滑移后原子排列规律发生变化。 从能量条件看，由于位错能量正比于b2，b越小越稳定，即单位位错应该是最稳定的位错。 实际晶体中位错的柏氏矢量，都是密排方向，见书中表。 2．堆垛层错 实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，称为堆垛层错，简称层错。形成层错时几乎不产生点阵畸变，但它破坏了晶体的完整性和正常的周期性，使电子发生反常的衍射效应，故使晶体的能量有所增加，这部分增加的能量称堆垛层错能 （J/m2）。 3. 面心立方晶体中的位错 Fcc中，能量最低的全位错是处在{111}上的柏氏矢量为a/2110的单位位错。 正常顺序堆垛按ABCABC… 若堆垛层错不是发生在晶体的整个原子面上而只是部分区域存在，那么，在层错与完整晶体的交界处就存在柏氏矢量b不等于点阵矢量的不全位错。 在面心立方晶体中，有两种重要的不全位错：肖克莱（Shockley）不全位错和弗兰克（Frank）不全位错。 a．肖克莱不全位错 图中右边晶体按ABCABC…正常顺序堆垛，而左边晶体是按ABCBCAB…顺序堆垛，即有层错存在，层错与完整晶体的边界就是肖克莱位错，系刃型不全位错。 根据其柏氏矢量与位错线的夹角关系，它既可以是纯刃型，也可以是纯螺型或混合型。肖克莱不全位错可以在其所在{111}面上滑移，滑移结果使层错扩大或缩小。所以属于可动位错 即使纯刃肖克莱位错也不能攀移，因为它与层错相连。 b．弗兰克不全位错 抽去半层密排面形成的弗兰克不全位错。与抽出