文档介绍:一纯螺型和一纯刃型位错平行:由于螺型力场,而没有刃型滑移和攀移所需的和;同样,刃型力场、、和中也没有螺型滑移所需的,所以,两位错间没有相互作用
任意xx格斯矢量的两个平行的直线位错:分解为刃型分量和螺型分量,分别计算两螺和两刃间的
(二)位错的增殖
退火金属,位错密度约为106~108/cm2,塑性形变时增加到10ll~1012/c
2。可见,增殖了
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一瑞德(Frank-Read)源:一段刃型位错AB,它的两端被位错网节点钉住,
所示,外加切应力作用下,放出大量位错环,造成位错的增殖。动作过程如所示,(以及它的)
xx-瑞德源需要施加的应力:利用滑移力Ft克服线xx力作功的关系,()
平衡时有:,可见曲率半径越小,要求与之xx的切应力越大。位错弯成半圆形,相应的应力达到最大值。所以,这时有:
xx-瑞德源开动的临界应力:形成过程中所需的最大应力,
。
l是位错线AB的xx
不仅位错网可产生节点、螺型位错交叉滑移中会自行提供。
双交滑移增殖机构:螺位错开始在P2面中滑移,遇障碍,位错的一段交叉滑移到Q面,绕过障碍后又回到与P2面相平行的P1面,Q面形成的两段刃型位错不能随
1、P2面上的位错一起前进,成为钉扎点,位错增殖,如所示。
单点源:滑动位错只有一端被固定,切应力的作用下形成蜷线并绕固定点转动,当它转动的圈数足够多时,产生大量滑移的效果
如果牵制位错端点的是一个螺型位错或具有螺型分量的位错,那么位错的扫动面将不是一个平面,而是一个螺旋面。位错每旋转一周便上升到相邻的一个原子面( )
§2-3表面、界面结构及不完整性
处于晶体表面和界面上的质点,其境遇与晶体内部结构是不相同的,表面和界面通常是包含了几个原子层厚的区域,故把它看作是一类晶体缺陷,即面缺陷。物体的表面与界面行为,对固体材料的物理、化学等性质有着重要的影响。
晶体的表面
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表面力场
固体表面力:晶体中每个质点力场是对称的。固体表面,质点排列的周期重复性xx,力场对称性破坏,表现出的剩余键力
1、化学力:本质上是表面质点的不饱和价键引起的静电力
2、分子引力:表面与被吸附质点间相互作用的xx力
分子间引力主要来源:
A、定向作用,发生在极性分子(离子)之间,相邻两个极化电矩因极性不同而相互作用,平均位能E0:,其中为电矩;
B、诱导作用,发生在极性分子与非极性分子之间。非极性分子被极化诱导
出一个暂时的极化电矩,随后与原来的极性分子产生定向作用。位能:,其中为非极性分子的极化率。
C、分散作用,发生在非极性分子之间。瞬间极化电矩之间以及它对相邻分子的诱导引起的相互作用。位能ED:
对不同物质,上述三种作用并非均等,三种作用力均与分子间距离的七次方成反比
(二)晶体表面状态
系统要降低表面过剩能量,导至表面质点的极化、变形、重排并引起原来晶格的畸变,这种过程可示意如。
对于离子晶体:外侧不饱和,电子云向内正离子方变形,使该负离子诱导成偶极子,降低了晶表负电场。接着,表面负离子被推向外侧,形成表面双电层。如和所示。同时,表面被一层负离子屏蔽并导致表面层在组成上成为非化学计量。NaCl表面几层离子的分布如。
与晶体内部相比,表面层离子排列的有序程度降低了,键强数值变得分
散,分布在一个甚宽的数值范围。这种影响可以用键强B对导数dN/dB(N为键
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数目)作图,所得的分布曲线示于。对于理想晶体(或大晶体),曲线是很陡峭的,而对于表面层部分(或微细粉体),曲线则变得十分平坦。
表面能:能量高的原子层组成的表面的单位面积自由能的增加,即产生单位表面所作的功
(三)晶体表面的不均匀性
本身不同结晶面上的原子密度存在着很大的差别,具有不同的吸附性、晶体生长、溶解度及反应活性。是一个具有面心立方结构的晶体的表面构造
完美晶格结构的晶体表面:
分成两种类型:
紧密堆积表面:表面平坦,没有波折,所有的原子距离该表面的平行平面的距离都相等
不紧密堆积的表面:即台阶式的表面,表面有波折。
由于表面要求能量低,所以有台阶出现在表面;另有空位,位错露头,吸
附原子。生长时有些位置易填入原