第2章节晶体缺陷幻灯片.pptVIP

小 结 概念 肖脱基缺陷、弗仑克尔缺陷、刃型位错、螺型位错、位错的滑移、位错的攀移。 晶体缺陷的类型、特点、实例。 位错类型的判断及其特征、柏氏矢量的特征。 位错的滑移特点。 判断扭折与割阶。 晶界的特性(大、小角度晶界)、孪晶界、相界的类型。 1. 什么是晶体缺陷，按几何特点晶体缺陷 可分为几类？各有何特点？举例。 2. 试比较弗伦克尔和肖特基缺陷及特点？ 3. 刃型位错和螺型位错的特征是什么？ 4. 位错滑移的特点有哪些？ 5. 指出各段位错的性质。 思考题： （1） 两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割 两个柏氏矢量互相垂直的刃型位错交割 （a）交割前； （b）交割后 如图所示，柏氏矢量为b1的刃型位错XY和柏氏矢量为b2的刃型位错AB分别位于两垂直的平面PXY、PAB上，柏氏矢量b1与b2相互垂直。 若XY向下运动与AB交割，由于XY扫过的区域，其滑移面PXY两侧的晶体将发生b1距离的相对位移，因此交割后，在位错线AB上产生PP′小台阶。显然，PP′的大小和方向取决于b1。由于位错的柏氏矢量的守恒性，PP′的柏氏矢量仍为b2，b2垂直于PP′，因而PP′是刃型位错，且不在原位错线的滑移面上，故是割阶。至于位错XY，由于它平行b2，因此交割后不会在XY上形成割阶。 如图所示，柏氏矢量为b1的刃型位错XY和柏氏矢量为b2的刃型位错AB分别位于两垂直的平面PXY、PAB上，柏氏矢量b1与b2相互平行。 两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割 （a）交割前； （b）交割后 （2） 两个柏氏矢量互相平行的刃型位错交割 AB不动，XY向右运动，交割后，在AB位错线上出现一段平行于b1的PP′台阶，其大小和方向与b1相同；在XY位错线上也出现一段平行于b2的QQ′台阶，其大小和方向与b2相同。但它们的滑移面和原位错的滑移面一致，故称为扭折，属于螺型位错。在运动过程中，这种扭折在线张力的作用下可能被拉直而消失。 （3） 两个柏氏矢量垂直的刃位错与螺位错的交割 刃型位错与螺型位错的交割 （a）交割前；（b）交割后 BB′不动，AA′向左运动，交割后，在刃型位错AA′上形成大小和方向与b2相同的割阶MM′，其柏氏矢量为b1。由于该割阶的滑移面与原刃型位错AA′的滑移面不同，因而当带有这种割阶的位错继续运动时，将受到一定的阻力。同样，交割后在螺型位错BB′上也形成大小和方向与b1相同的一段折线NN′，由于它垂直于b2，故属于刃型位错；又由于它位于螺型位错BB′的滑移面上，因此NN′为扭折。 如图所示， 为滑移面，AA′为刃型位错，其柏氏矢量为b1，BB′为螺型位错，其柏氏矢量为b2。 两个螺型位错的交割 （a）交割前；（b）交割后 （4） 两个柏氏矢量互相垂直的螺型位错交割 如图所示，AA′为螺型位错，其柏氏矢量为b1，BB′也为螺型位错，其柏氏矢量为b2。 BB′不动，AA′向左运动，交割后，在刃型位错AA′上形成大小和方向与b2相同的割阶MM′，其柏氏矢量为b1，其滑移面不在AA′的滑移面上，是刃型割阶。同样在位错线BB′上也形成一刃型割阶NN′。这种刃型割阶都阻碍螺型位错的移动。 综上所述，运动的位错交割后，每根位错线上都可能产生一扭折或割阶，其大小和方向取决于另一位错的柏氏矢量，但具有原位错线的柏氏矢量。所有的割阶都是刃型位错，而扭折可以是刃型也可以是螺型的。另外，扭折与原位错线在同一滑移面上，可随主位错线一起运动，几乎不产生阻力，而且扭折在线张力作用下易于消失。但割阶则与原位错线不在同一滑移面上，故除非割阶产生攀移，否则割阶就不能随主位错线一起运动，成为位错运动的障碍。 1、对于刃位错和螺位错，区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。 2、下图是晶体二维图形，内含有一个正刃型位错和一个负刃型位错。　　(a)围绕两个位错作柏氏回路，最后得柏氏矢量若干？　　(b)围绕每个位错分别作柏氏回路，其结果又怎样? 思考题 面缺陷：指二维尺寸大，第三维尺寸小的缺陷。主要有： 表面、晶界、亚晶界、孪晶界、相界。 2.3 面缺陷 一、表面及表面能 1.表面—固体材料与气体的分界面。 2.晶体的表面能：同体积晶体的表面能高出晶体内部的能量称为晶体的表面自由能或表面能。计量单位为J/m2。表面能就是表面张力，单位为N/m。 3.表面能的来源：材料表面的原子和内部原子所处的环境不同，内部在均匀的力场中，能量较低，而表面的原子有一个方向没有原子结合，处在与内部相比具有较高能量的水平。 由于不同的晶面其原子