1位错理论基础Fundamentalsofdislocationtheory理想晶体完全按照空间点阵有规则排列实际晶体不可能完全规则排列,存在晶格缺陷latticedefect1.1晶体缺陷概述晶体中的缺陷:原子排列偏离完整性的区域点缺陷-在三个方向上尺寸都很小线缺陷-在二个方向上尺寸很小面缺陷-在一个方向上尺寸很小(1)点缺陷pointdefects空位vacancy间隙原子interstitialatom杂质原子impurityatomSchematicillustrationoftypesofdefectsinasingle-crystallattice:self-interstitial,vacancy,interstitial,andsubstitutional.ExtraatomMissingatomExtraatomForeignatom单晶体中的点缺陷点缺陷的类型:1)空位在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”。2)间隙原子在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子。它们可能是同类原子,也可能是异类原子。3)异类原子在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子替换原有的原子占有其应有的位置。•Equilibriumconcentrationvarieswithtemperature!空位平衡浓度Boltzmann'sconstant(1.38x10-23J/atomK)(8.62x10-5eV/atomK)nNAexpQkTNo.ofdefectsNo.ofpotentialdefectsites.FormationenergyTemperatureEachlatticesiteisapotentialvacancysite空位迁移晶体中空位的迁移是通过空位与它周围原子交换来实现的。空位空位SelfDiffusionviaVacancyMechanismkTqAe/-空位迁移速度与绝对温度T和空位迁移能量q的关系式中:A为常数,k为玻尔兹曼常数。晶格畸变:点缺陷引起晶格局部弹性变形。点缺陷引起的三种晶格畸变杂质粒子缺陷空位缺陷间隙粒子缺陷点缺陷对晶体性质的影响点缺陷对材料性能的影响点缺陷的存在会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡,即造成小区域的晶格畸变。效果:1)提高材料的电阻定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力(陷阱),增加了阻力,加速运动提高局部温度。2)加快原子的扩散迁移空位可作为原子运动的周转站。3)形成其他晶体缺陷过饱和的空位可集中形成内部的空洞,集中一片的塌陷形成位错。4)改变材料的力学性能空位移动到位错处可造成刃位错的攀移,间隙原子和异类原子的存在会增加位错的(2)线缺陷linedefect刃型位错Edgedislocation螺型位错Screwdislocation混合位错Mixeddislocation位错概念的引入1934年Taylor/Orowan/Polanyi为解释实测的晶体临界切应力值与理论计算值相差千倍以上的问题,提出位错理论...