第2章节材料科学基础晶体结构缺陷幻灯片.pptVIP

图2-23 面心立方晶体的孪晶关系和非共格孪晶界 相界面：两种不同相的分界面。液体的表面是液相和气相的分界面；晶体的表面是晶体和气相(或液相)的分界面；两个不同的固相之间的分界面也是相界面。 相：在物理化学中已有了明确的解释。它是指成分相同、(晶体)结构相同、有界面和其它部分分开的物质的均匀组成部分。 三、相界 按相界面上原子间匹配程度分为： 共格界面、半共格界面、非共格界面 1.共格界面（coherent phase boundary ）： 共格：界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，即两相的晶格是彼此衔接的，界面上的原子为两者共有。 2、半共格界面（semi-coherent phase boundary ) 特征：沿相界面每隔一定距离产生一个刃型位错，除刃型位错线上的原子外，其余原子都是共格的。所以半共格界面是由共格区和非共格区相间组成。 3.非共格界面（noncoherent phase boundary） 特征：原子不规则排列的薄层为两相的过渡层。 图2-24 具有完善共格关系的界面 图2-25 具有弹性畸变的共格界面 图2-26 半共格界面 图2-27 非共格界面 3、柏氏矢量的表示法 柏氏矢量的大小和方向要用它在各个晶轴上的分量，即点阵矢量a，b和c来表示。对于立方晶系，由于a=b=c，故柏氏矢量可表示为 如果一个柏氏矢量b是另外两个柏氏矢量 和 之和。 表示位错的强度 同一晶体中，柏氏矢量越大，表明该位错导致点阵畸变越严重，能量也越高，倾向于分解为两个或多个能量较低的位错：b1 b2+b3并满足 五、位错的运动 位错运动的基本形式有两种：滑移（slip）和攀移（climb） 1、位错的滑移 位错的滑移：在外加切应力作用下，通过位错中心附近的原子沿伯氏矢量方向在滑移面上不断地作少量位移（小于一个原子间距）而逐步实现的。 ①位错的运动在外加切应力的作用下发生； ②位错移动的方向和位错线垂直（与伯氏矢量的方向平行）； ③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了伯氏矢量大小的相对运动(滑移)； ④位错移出晶体表面将在晶体的表面上产生伯氏矢量大小的台阶。 ①螺位错也是在外加切应力的作用下发生运动； ②位错移动的方向总是和位错线垂直(与伯氏矢量垂直）； ③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了伯氏矢量大小的相对运动(滑移)； ④位错移过部分在表面留下部分台阶，全部移出晶体的表面上产生伯氏矢量大小的完整台阶。 刃位错的运动 螺位错的运动 混合位错的运动 （1）位错的滑移特点 ①刃位错滑移方向与外力?及伯氏矢量 平行，正、负刃位错滑移方向相反。 ②螺位错滑移方向与外力?及伯氏矢量 垂直，左、右螺型位错滑移方向相反。 ③混合位错滑移方向与外力?及伯氏矢量 成一定角度（即沿位错线法线方向滑移）。 ④晶体的滑移方向与外力?及位错的伯氏矢量 相一致，但并不一定与位错的滑移方向相同。 2、位错的攀移 ??? 只有刃型位错才能发生攀移运动，即位错在垂直于滑移面的方向上运动。其实质是构成刃型位错的多余半原子面的扩大或缩小，它是通过物质迁移即原子或空位的扩散来实现的。通常把半原子面向上运动称为正攀移，向下运动称为负攀移 。 图2-17 刃位错攀移示意图 （a）正攀移（半原子面缩短） (b)未攀移 （c）负攀移（半原子面伸长） 3、运动位错的交割 割阶与扭折 在位错的滑移运动过程中，其位错线往往很难同时实现全长的运动。因而一个运动的位错线，特别是在受阻的情况下，有可能通过其中一部分线段首先进行滑移。若由此形成的曲折线段就在滑移面上时，称为扭折（kink）；若该曲折线段垂直于位错的滑移面时，称为割阶（jog）。 （1）两个伯氏矢量互相垂直的刃型位错交割 伯氏矢量为b1的刃型位错XY沿平面PXY向下运动，与在平面PAB上伯氏矢量为b2的刃型位错AB交割，由于XY扫过的区域，其滑移面两侧的晶体将发生距离b1的相对位移，因此，交割后，在位错线AB上产生PP‘小台阶。PP’的大小和方向取决于b1，但其伯氏矢量仍为b2，b2垂直于PP，故PP是刃型位错，但它不在原位错线的滑移面上，因而它是割阶。由于位错XY平行于b2，因此交割后不会在XY上形成割阶。 （2）两个伯氏矢量互相平行的刃型位错的交割 伯氏矢量为b1的刃型位错XY沿平面PXY由前到后运动，与在平面PAB上伯氏矢量为b2的刃型位错AB交割，交割后，在AB和XY位错线上分别出现平行于b1、b2的PP、QQ台阶。这两个台阶的滑移面和原位错的滑移面一致，故为扭折，属螺型位错。 1、MgO晶体的肖特基缺陷生成能为84kJ／mol，计算