晶体缺陷-习题讨论.pptVIP

第四章 晶体缺陷 4.1点缺陷 4.2 位错 4.3 位错的能量及交互作用 4.4 晶体中的界面 解: （1）根据位错线与柏氏矢量关系判断: ⊥ 为刃型位错(BC, DA) 再根据右手定则确定正负： （令顺时针方向为位错环线的正方向） DA负刃型位错 BC正刃型位错 ∥ 为螺型位错(AB, CD) 再根据规定确定左右： CD左螺型位错 AB 右螺型位错 （2）设想在晶体中怎样才能得到这个位错？ 解：设想在完整晶体中有一个贯穿晶体上下表面的正四棱柱，它和滑移面MNPQ交于ABCDA。 　现让ABCDA上部的柱体相对于下部的柱体滑移b，柱体外的各部分晶体均不滑移。 这样，ABCDA就是在滑移面上已滑移区（环内）和未滑移区（环外）的边界，因而是一个位错环． （3）在足够大的切应力?作用下，位错环将如何运动？ 解：在切应力?作用下,位错环上部的运动方向与b的方向相同,根据右手定则,(L×V所指晶体沿b运动),这种运动必然伴随着位错环的各边向的外侧运动,导致位错环的扩大. 当位错移出晶体后,滑移面上部晶体相对于下部晶体在平行于b的方向上滑移与b相同大小的距离;同时,晶体的左右两侧面形成两个相反的台阶,台阶宽度与b的大小相同. 位错线运动方向都与位错线垂直.(P105) 具体可用右手法则判定: L×V所指的晶体沿B运动 食指—位错线的方向. 中指—位错线的运动方向. 拇指—与b同方向运动的晶体的位置.(注意不是b的方向) 右手法则两个用途. 根据位错线与柏氏矢量关系判断: 刃型位错⊥柏氏矢量 所以,L. b=0 刃型位错.蓝线 [112] 螺型位错‖柏氏矢量 [110]即可 4 计算铜中全位错的柏氏矢量b的长度.(FCC结构,点阵常数为0.36151nm) 解：已知铜为FCC结构，其密排方向或柏氏矢量的方向为110向.则： 面对角线为： 0.36151nm=0.51125nm  全位错的柏氏矢量长度为： 5 判断下列位错反应能否进行?若能,在晶胞图上作出矢量关 系图 a/2[111] + a/2[111] a[001] a/2[110] a/6[121] + a/6[211] a/2[110] a/6[112] + a/3[111] a/2[101] + a/2[011] a/2[110] a/3[112] + a/6[111] a/2[111] 解:几何条件都满足,只判断能否满足能量条件. (3/2)a2 a2 (1/2)a2 (1/3)a2 (1/2)a2 = (1/2)a2 a2 (1/2)a2 (3/4)a2 =(3/4)a2 几何条件和能量条件全部满足,故所列位错 反应都能进行. a/2[111] + a/2[111] a[001]  (3) a/2[110] a/6[112] + a/3[111]  (4) a/2[101] + a/2[011] a/2[110] (5) a/3[112] + a/6[111] a/2[111] 本章小结与习题讨论课-晶体缺陷部分 1 已知位错环ABCD的柏氏矢量为b,外应力为?和?，求： （1）位错环的各边分别是什么位错？ （2）设想在晶体中怎样才能得到这个位错？ （3）在足够大的切应力?作用下，位错环将如何运动？ b A B D C 本章小结与习题讨论课-晶体缺陷部分 2 如图所示，若在切压力?的作用下，位错环发生收缩。要使该位错环在 晶体中稳定不动，其最小半径应该是多大？ 解：在外力和位错线的线张力Ｔ作用下，位错环在晶体中稳定不动， 此时， ? ＝Gb ／２rc 故：rc＝Gb ／２ ? 本章小结与习题讨论课-晶体缺陷部分 3 设面心立方晶体中的（111）--（111）为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为 a[110]/2,. (1) 在晶胞中画出b的方向并计算其大小。 (2) 在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。 b=a[110]/2, 本章小结与习题讨论课-晶体缺陷部分