《材料学》课程PPT教学课件（晶体缺陷）实际晶体中的位错

第七节实际晶体中的位错 实际晶体的位错组态: 具有简单立方晶体位错的共性; 还有一些特性。 原因:晶体结构不同

第七节 实际晶体中的位错 实际晶体的位错组态： 具有简单立方晶体位错的共性； 还有一些特性。 原因：晶体结构不同

常见金属晶体中的位错 、全位错和不全位错 简单立方晶体:柏氏矢量b等于点阵矢量。 实际晶体:位错的柏氏矢量即可等于点阵矢量,还可能 小于或大于点阵矢量。 单位位错:柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错。 全位错:柏氏矢量为单位点阵矢量或其倍数的位错。 单位位错是全位错的一种。 全位错滑移后:晶体原子排列不变。 不全位错:柏氏矢量不等于单位点阵矢量整数倍的位错。 部分位错:柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。 部分位错也属于不全位错。 不全位错滑移后:原子排列规律发生变化

一、常见金属晶体中的位错 1、全位错和 不全位错 简单立方晶体：柏氏矢量b等于点阵矢量。 实际晶体：位错的柏氏矢量即可等于点阵矢量，还可能 小于或大于点阵矢量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错。 全位错：柏氏矢量为单位点阵矢量或其倍数的位错。 单位位错是全位错的一种。 全位错滑移后：晶体原子排列不变。 不全位错：柏氏矢量不等于单位点阵矢量整数倍的位错。 部分位错：柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。 部分位错也属于不全位错。 不全位错滑移后：原子排列规律发生变化

柏氏矢量应符合的条件:晶体结构条件和能量 条件。 晶体结构条件:柏氏矢量必须连接晶体中原子 的平衡位置 能量条件:柏氏矢量必须使位错处于低能量状 态 从结构条件看:柏氏矢量可取很多。 从能量条件看:柏氏矢量越小越好。 实际晶体中存在的柏氏矢量只限于少数几个最 短的点阵矢量

柏氏矢量应符合的条件：晶体结构条件和能量 条件。 晶体结构条件：柏氏矢量必须连接晶体中原子 的平衡位置。 能量条件：柏氏矢量必须使位错处于低能量状 态。 从结构条件看：柏氏矢量可取很多。 从能量条件看：柏氏矢量越小越好。 实际晶体中存在的柏氏矢量只限于少数几个最 短的点阵矢量

表1-7典型金属晶体结构中位错的柏氏矢量 晶体结构 位错类型 柏氏矢量 全位错 a,a,a 210 全位错 面心立方 不全位错 6,3,3, a,a 6 全位错 3÷1123>,c 密排六方 不全位错 2000176

[0 10 (111 c[oi1 201 z2m0721 图94·面心立方晶体的全位错

二、面心立方晶体中的不全位错 l、堆垛层错 用△表示AB、BC、CA的堆垛顺序,用V表示 BA、CB、AC的堆垛顺序。 fc.c点阵:由密排面{I堆积而成,其原子堆 垛顺序为 ABCABC用符号表示为△△△△ hc,p点阵:由密排面{000堆垛而成,顺序为 ABABAB…用符号表示为△△V△y CBACB △△△△△ BABABA △V△V△ 密排面的堆垛顺序 a)面心立方结构;b)密排六方结构

二、面心立方晶体中的不全位错 1、堆垛层错 用 表示AB、BC、CA的堆垛顺序，用 表示 BA、CB、AC的堆垛顺序。 f.c.c点阵：由密排面{111}堆积而成，其原子堆 垛顺序为 ABCABC···用符号表示为 h.c.p点阵：由密排面{0001}堆垛而成，顺序为 ABABAB···用符号表示为 △ △△△ △ ▽ △ ▽ △ ▽ △▽ ▽ 密排面的堆垛顺序 a）面心立方结构；b）密排六方结构

ATOMIC PACKING ABCA ABA

ABA ABCA ATOMIC PACKING

Packing mode 1 (ABCABC. 217/-A层原子 △—B层原子 ●一C层原子

Packing mode 1 (ABCABC…)

堆垛层错:晶体中某一区域堆垛顺序差错而产 生的晶面错排的面缺陷。(简称层错) 抽出型层错:在正常堆垛顺序中抽去了一层原 子面 插入型层错:在正常堆垛顺序中插入了一层原 子面。 个插入型层错,相当于两层抽出型堆垛层错。 ACBCBA 11/1/1/1/11/101//// △△V△△ BABCBA △VV△△ 面心立方结构的堆垛层错 a)抽出型;b)插入型

堆垛层错：晶体中某一区域堆垛顺序差错而产 生的晶面错排的面缺陷。（简称层错） 抽出型层错：在正常堆垛顺序中抽去了一层原 子面。 插入型层错：在正常堆垛顺序中插入了一层原 子面。 一个插入型层错，相当于两层抽出型堆垛层错。 面心立方结构的堆垛层错 a）抽出型；b）插入型

密排六方晶体 只能通过插入一个C层形成层错。 原堆垛顺序: ABABABAB ●●●●● 插入后的变堆垛顺序 ABCABAB 或 ABACBAB ●●●●。●

密排六方晶体： 只能通过插入一个C层形成层错。 原堆垛顺序：ABABABAB…… 插入后的变堆垛顺序： ABCABAB…… 或ABACBAB ……