第2章（4-5讲课用）2003版.ppt

Chang'an University * §2.2 位错 肖克莱不全位错 如果上面动画中的B层原子有一部分只滑移了第一步， 这样在滑移了一次的区域和未滑移区域的边界M处就形成了一个柏氏矢量小于滑移方向上原子间距的分位错，称其为肖克莱不全位错。 根据其柏氏矢量与位错线的角度关系可以是纯刃型，纯螺型或混合型的。 刃型肖克莱不全位错在（110）面上的投影 Chang'an University * §2.2 位错 Shockley不全位错： ⊙ [112] [110] [110] [111] A B C B C A B C A [112] 1 6 ⊙ [112] [110] A B C B [110] [111] C A Shockley不全位错：b = 1/6<112> Shockley不全位错可以为螺位错，刃位错或混合位错。 Shockley不全位错可以滑移，但无法攀移。 Chang'an University * §2.2 位错 Shockley不全位错： （a） （b） 图 肖克莱部分位错及其的柏氏矢量 Chang'an University * §2.2 位错 Shockley不全位错： Chang'an University * §2.2 位错 Shockley不全位错： 肖克莱不全位错有以下的特点： (1)位于孪生面上，柏氏矢量沿孪生方向，且小于孪生方向上的原子间距。 (2)不仅是已滑移区和未滑移区的边界，而且是有层错区和无层错区的边界。 (3)可以是刃型、螺型或混合型。 (4)即使是刃型肖克莱不全位错也只能滑移，不能攀移，因为滑移面上部原子的扩散不会导致层错消失。 (6)即使是螺型肖克莱不全位错也不能交滑移，因为螺型肖克莱不全位错是沿〈112〉方向，而不是沿两个{111}面的交线〈110〉方向，故它不可能交滑移。 Chang'an University * §2.2 位错 Frank不全位错： ⊙ [112] [110] [110] [111] A B C B C A [111] 1 3 [111] [112] [110] A B C Chang'an University * §2.2 位错 Frank不全位错： 在fcc晶体中插入或抽走一层（111）面，就会形成堆垛层错。若插入或抽走的只是一部分，层错与完整晶体边界即所谓“Frank位错”。如左图，为插入型弗兰克不全位错（叫正弗兰克不全位错），抽出型如右图（叫负弗兰克不全位错）。 Chang'an University * §2.2 位错 Frank不全位错： 负弗兰克不全位错的形成 Chang'an University * §2.2 位错 Frank不全位错： 正弗兰克不全位错的形成 Chang'an University * §2.2 位错 Frank不全位错： 弗兰克不全位错有以下的特点 (1)位于{111}面上，可以是任何形状，包括直线、曲线和封闭环（称为弗兰克位错环）。但无论是什么形状，它总是刃型的，因为b和{111}面垂直。 (2)由于b不是fcc晶体的滑移方向，故弗兰克不全位错不能滑移、只能攀移。这种不可能滑移的位错便称为固定位错，而肖克莱不全位错则是可滑位错。 Chang'an University * §2.2 位错 位错反应： 位错可以发生分解或合并，但必须满足下面两个条才能发生： 几何条件： b1 b2 b3 能量条件： 注意：b的方向与规定的l的正向有关。所 以位错反应中，一般规定反应前位 错线指向节点，反应后离开节点。 ≥ Chang'an University * §2.2 位错 Chang'an University * §2.2 位错 判断方法： 几何条件判断方法：求反应前后各个位错柏氏矢量的矢量和 能量条件判断方法：由 求反应前后各位错 |b|2 的和 Chang'an University * §2.2 位错 Chang'an University * §2.2 位错 Chang'an University * §2.2 位错 面心立方中的位错： Thompson四面体：可以帮助确定fcc结构中的位错反应。 Chang'an University * (111) §2.2 位错 面心立方中的位错： 扩展位错： B1 B2 考察fcc(111)面上的全位错a/2[110]： B1B2= a/2[110] C 一步实现B1→B2的滑移比较困难， 更容易的方式是B1→C→B2 通过Thompson四面体容易看出： 相当于发生了位错反应。 请验证该位错反应能否发生。 Chang'an University * §2.