您当前的位置: 晶体在结晶时受到杂质温度变化或振动产生的应力作用,或由于晶体受到打击切削研磨等机械应力的作用,使晶体内部质点排列变形,原子行间相互滑移,而不再符合理想晶体的有秩序的排列,由此形成的缺陷称位错.位错是原子的一种
晶体不能没有缺陷的主要原因是晶体在生长时,不是从一个晶核开始生长的,而是形核的时候就形成了很多个晶核,然后很多晶核都一起生长,造成了各个晶核成为晶体之后,必然会出现缺陷.第二个问题是世界上没有纯净的物质,外来物质在晶体中,自然会造成缺陷.位错应该可以终止与晶体内部的,在位错生长的过程中,部分位错就是形成了环状结构的.当然,晶体生长的最终结果,必然是终止于边界,因为没有边界,晶体缺陷的生长就不会停止.
位错又可称为差排(英语:dislocation),在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体学缺陷).从几何角度看,位错属于一种线缺陷,可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响.“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托伏尔特拉(Vito Volterra)于1905年提出.理想位错主要有两种形式:刃位错(edge dislocations)和 螺旋位错(screw dislocations),是线缺陷.混合位错(mixed dislocations)兼有前面两者的特征.
在实际晶体中,位错线不能一段段孤立地存在,不能终止在晶体内部,而只能终止在晶体自由表面或晶界这样的内表面上.在晶体内部,位错线一定是封闭的:或形成一位错环,或结成三维的位错网络.设有一晶体,EFGH是其中一晶面,
“位错”的产生是由于晶体生长过程中,热剪应力超越临界水平而导致的塑性变形
位错导致晶格畸变,晶格畸变就会引起应力场的力的作用,因为原子已经偏离了其平衡位置,注意平衡位置这个字眼,故产生了第三类内应力,而位错塞积群是指好多位错集中在一起,力的叠加使得总力加大,叠加在一起就会在位错塞积群附近产生很大的力,而其他没有位错塞积群的局部就没有这个现象,故应力完全叠加集中在位错塞积群处,故引起应力的集中分布即应力集中.
金属原子容易滑动
1. 晶体形变会发生形状改变,需要位错运动来协调;2. 多晶体塑性变形晶粒之间需要应变协调,需要产生位错在晶界处来满足协调需要;3. 塑变过程中位错运动产生割阶,形成类同F-R源的位错增值源,满足进一步形变的需要;4. 塑变过程中位错运动遇到粒子,或发生塞积,或产生位错环绕形成位错环增值;5. 塑变过程中位错运动,遇到位错网络,也会以类同F-R源形式发生增值,保证应变的需要;6. 总之,塑变过程就是位错增值的过程.若发生再结晶,位错就会被消耗,再结晶若要继续还是需要位错增值才能有足够储存能满足回复、再结晶的需要.
1、高温蠕变的位错运动理论(位错的攀移)在高温下原子热运动加剧.可以使位错从障碍中解放出来,引起蠕变.位错运动除产生滑移外,位错攀移也能产生宏观上的形变.2、扩散蠕变理论:把蠕变过程看成是外力作用下沿应力作用方向扩散的一种形式.受拉晶界与受压晶界产生应力造成空位浓度差,质点由高浓度向低浓度扩散,即原子迁移到平行于压应力的晶界,导致晶粒伸长,引起形变.3、晶界蠕变理论:多晶陶瓷中存在着大量晶界.当晶界位相差大时,可以把晶界看成是非晶体,因此在温度较高时,晶界粘度迅速下降.外力导致晶界粘滞流动,发生蠕变.
最常见的理论是,孪晶界会阻碍位错的运动,这是因为孪晶界切断了原本连续的滑移系,使得位错需要不断改变滑移系,增加了位错运动的难度也有研究表明,位错穿过孪晶界时,会释放出孪生位错,从而导致孪晶片层的生长或消退当位错与非共格孪晶界互相作用时,会降低这个作用点周围的非共格孪晶界的迁移能力