《位错理论位错的形成与增殖.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《位错理论位错的形成与增殖.pptx（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 目录目录位错的形成位错的形成位错的增殖位错的增殖lFrank-Read源增殖机制源增殖机制l平面平面L源增殖机制源增殖机制l双交滑移机制双交滑移机制位错源的开动位错源的开动第1页/共26页2Formation of Dislocation晶体在形成过程中产生位错的途经：凝固过程中：枝晶生长相遇后发生碰撞液体流动时对晶体的冲击浓度起伏造成点阵常数的偏差结晶前沿的障碍物造成不同部分的位向差第2页/共26页3Formation of Dislocation晶体在形成过程中产生位错的途经：晶体在冷却时形成的局部内应力造成夹杂物和基体膨胀系数失配应力集中位错环uPunching机制第3页/共26页4
2、Formation of Dislocation晶体在形成过程中产生位错的途经：由空位聚积而成：高温时空位浓度高，有聚积成片以降低组态能的趋势；当空位片足够大时，两边晶体坍塌下来，形成位错环。Fcc晶体111晶面聚积成片坍塌纯刃型位错第4页/共26页5Formation of Dislocation位错产生的途经：晶界：“坎”发射位错第5页/共26页6Formation of Dislocation位错产生的途经：位错塞积：位错在晶界塞积，应力集中使开动邻近晶粒中的位错源。第6页/共26页7 目录目录位错的形成位错的形成位错的增殖位错的增殖lFrank-Read源增殖机制源增殖机制l平面平面L
3、源增殖机制源增殖机制l双交滑移机制双交滑移机制位错源的开动位错源的开动第7页/共26页8Frank-Read SourceAB为正刃型位错，柏氏矢量为b b，A、B两点被钉扎在滑移面上；滑移面上切应力t作用下，位错线上的力为：Ftb作用力使位错线弯曲；当外力使位错线弯曲成半圆后，A、B两点周围的位错线将向外发生旋转，位错线分别绕A、B两点卷曲。第8页/共26页9Frank-Read Source因为位错线弯曲过程中各点柏氏矢量不变，所以各点所受的力相同，作用力的方向始终和位错线垂直，所以各点线速度相同，而A、B两点附近的角速度必然增大卷曲卷曲进一步卷曲，各点的位错线性质发生改变；红色：刃位错蓝
4、色：右螺位错绿色：左螺位错第9页/共26页10Frank-Read Sourcem、n两点的位错性质正好为异号位错异号位错相互吸引位错反应 相互抵消；位错断开成两部分 位错环位错线段AB；线段AB在线张力作用下拉直而恢复原状所以：位错AB在外加切应力作用下形成了一个位错环；上述过程不断重复位错增位错增殖机制殖机制F FR R位错源位错源（UU型平面位错源型平面位错源）第10页/共26页11钉扎点位错相遇形成网络两端连着固定位错或不可动割阶的位错或被外来杂质钉扎第11页/共26页12Si晶体中的F-R源第12页/共26页13 目录目录位错的形成位错的形成位错的增殖位错的增殖lFrank-Read
5、源增殖机制源增殖机制l平面平面L源增殖机制源增殖机制l双交滑移机制双交滑移机制第13页/共26页14平面L源增殖机制单边F-R源平面L源位错线ABC的AB和BC两段不在一个滑移面上，AB是滑移面上的可动位错，柏氏矢量为b；BC为不可动位错B点被钉扎作用在滑移面上的切应力t，AB段上的作用力为tb，该力达到临界值时开始滑移；第14页/共26页15平面L源增殖机制由于B点被固定，位错线运动的结果使其成为绕B点的旋转线，不断向外扩展；向外旋转的螺旋线每扫过一次，晶体发生一个b的滑移。第15页/共26页16平面L源增殖机制带大割阶的螺位错的运动实质上是两个平面L源第16页/共26页17 目录目录位错的
6、形成位错的形成位错的增殖位错的增殖lFrank-Read源增殖机制源增殖机制l平面平面L源增殖机制源增殖机制l双交滑移机制双交滑移机制位错源的开动位错源的开动第17页/共26页18双交滑移螺位错交滑移时形成交滑移：螺位错因滑移面的不唯一性，决定其滑移时可以从一个滑移面转移到另一个滑移面上进行。螺位错在(111)面上滑移，至某处时被阻止，当外部条件使其可以在（1-11）上滑移时，位错线的一部分AB段便在（1-11）上滑移。第18页/共26页19双交滑移位错在（1-11）上滑移至CD时，又可以转到另一个（111）面上滑移双交滑移。位错线AB滑移至CD的过程中，产生了AC、BD两段位错，显然它们是刃
7、型位错，这相当于两个不可动割阶。C、D两点成为位错CD的两个钉扎点，构成F-R源，位错不断增殖。第19页/共26页20双交滑移双交滑移更容易进行，所以是比F-R源更有效的位错增殖机制。第20页/共26页21 目录目录位错的形成位错的形成位错的增殖位错的增殖lFrank-Read源增殖机制源增殖机制l平面平面L源增殖机制源增殖机制l双交滑移机制双交滑移机制位错源的开动位错源的开动第21页/共26页22位错源的开动F-R源：设位错线AB长度为L，使其弯曲的最小曲率半径为r1/2 L使位错线弯曲的临界应力为：通常L1mm，b0.1nm第22页/共26页23位错源的开动第23页/共26页24位错源的开动第24页/共26页第25页/共26页26感谢您的观看！第26页/共26页