这个位错环如何运动

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，该晶面上包含ABC0圆环，若将ABCD园环所包含的面积切开，使其上物分晶体沿箭头指向移动一原子距离b，再和下半部晶体结合起来。

这样，在晶体中造成了一个ABC0环型位错，称为位错环。

螺型位错的位错线是什么形状

螺型位错：位错附近的原子是按螺旋形排列的。螺型位错的位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线

螺型位错引起的晶体的滑移方向与位错运动方向垂直；

对螺型位错，如果在原滑移面上运动受阻时，有可能转移到与之相交的另一滑移面上继续滑移，这称为交滑移

(双交滑移）

什么是位错

位错的运动方向v、晶体各部分的位移方向V和外应力σij的关系，v、V的关系由l×b规则确定。不论滑移、攀移或是即滑移又攀移，位错线的运动方向是垂直于位错线。

1）晶体中某处一列或若干列原子有规律的错排。

2）对材料的力学行为（如塑性变形、强度、断裂）起到决定性的作用，对材料的扩散、相变过程有较大影响

3）刃型位错、螺型位错、混合型位错。其中位错线、晶体滑移方向、位错运动方向具有确定的关系。

扩展资料

刃型位错的特征：

①刃型位错有一个多余的半原子面

②刃型位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，其中既有正应变，也有切应变。对于正刃型位错，滑移面之上晶格受到压应力，滑移面之下为拉应力。

③位错线与晶体的滑移方向相垂直，位错线运动方向与位错线垂直。

螺型位错的特征

①螺型位错没有额外半原子面。

②螺型位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，只有切应变，位错线周围的弹性应力场呈轴对称分布。

③位错线与晶体的滑移方向平行，位错线运动方向与位错线垂直。

位错环可以缩小吗

BD分别为右、左螺位错，AC分别为负、正刃位错。

如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面，则位错环处处都是刃位错。这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面，这种位错又称棱柱位错。由此可知，分析位错环是否各部分都是刃型位错或者各部分都是螺型位错的前提是明确柏氏矢量的唯一性。

现象：

从二维空间来看，位错环的每一部分不可能都属于螺型位错，也不可能都属于刃型位错。然而由于位错是存在于晶体内部的线缺陷，所以从三维角度来看，假定在晶体中存在不分叉位错线，有且仅有一个柏氏矢量。则由于刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直。

而两种晶体中常见的位错环虽然在产生原因上有所差距，但是均是位错的增殖。

位错的运动方式有哪几种?其形成原因分别是什么?

位错的形成 晶体内部位错的发育主要有两种重要的来源，即原生位错和应力感生位错。原生位错是晶体内部固有的，或者说是在晶体结晶时已经形成的位错。晶体内原生位错的大小与密度取决于晶体生长的速度和晶体生长时介质的性质。应力感生位错是晶体遭受应力作用时由于晶格结构的调整而形成的位错。变形晶体所受差应力值大小对于应力感生位错的密度有着重要影响。在一定的变形温度和压力条件下，差应力越大时，产生的应力感生位错密度越大，而较高的温度经常使得应力感生位错重新组织和消失而导致位错密度降低。

位错的运动 位错是晶体内部的缺陷，也是晶体内部的不平衡部位。Meike（1990）研究证明孤立的自由位错具有最大的自由能。在外部应力的持续作用下，或者随着温度的升高，晶体内部位错随着自由能增加而发生运动，并组织起来形成各种不同的位错亚构造。位错运动是位错增殖和形成各种位错亚构造并导致晶体变形的主要途径，其运动与组织的总体趋势是使得晶体内能降低。

位错的运动有两种主要方式，即位错滑移与位错攀移。

位错滑移（dislocation glide）在剪应力作用下，原子发生位错是在包含其伯格斯矢量的平面上运动，位错在晶体内沿滑移面不运动称为位错滑移。由一个结晶学面及该结晶学面（即滑移面）上的某一结晶学方向（即滑移方向）共同构成晶体内部的滑移系。同一晶体内可以有多个不同的结晶学薄弱面和结晶学方向，因此也就可以具有多个不同的滑移系。位错滑移的运动方式类似蠕虫爬行，是沿着滑移逐步传播、移动的。

刃型位错攀移（dislocation climb）位错沿着非结晶学面的运动称为位错攀移（图1-5）。位错的攀移不具有固定的结晶学方向，一般是垂直于滑移面方向。位错攀移的发生往往与位错沿着滑移系滑移的途中遇到大离子障碍有关，此时滑移中的位错必须沿着其他方向运动，同时晶体内部发生晶体结构调整，并由此使得位错得以向具有较低的能态方向发展。位错攀移是一种扩散过程，借助于空位或质点的扩散与运动。

攀移是刃型位错特有的一种运动方式。由于这样的运动，使刃型位错在滑移面上滑移时遇到障碍的情况下，可以通过攀移而越过障碍，为位错运动引入了额外自由度。刃型位错发生攀移需要两个先决条件：①晶体内必须有一定数量空位存在；②要有足够高的温度。

螺型位错的交叉滑移（screw dislocation cross-slip）螺型位错除了沿滑移面滑移之外，还可以发生交叉滑移。所谓交叉滑移是指螺型位错在某一滑移面遇到障碍物时，可以交叉跨越到另一个滑移面的过程（图1-6）。

位错运动的实质是原子的运动。当位错移动一定的原子结点距离时，位错附近原子的移动距离增大，而离位错核部较远的原子不受位错的影响或影响较小，因此使位错发生移动所需要的剪应力要比沿着某一晶面整体滑移所需要的剪应力小得多。

当位错在一个滑移面上滑移时，如果遇到了障碍物（如晶界、杂质等），位错就会被“堵”住而形成位错塞积（dislocation block）（图1-7）。位错塞积可以导致位错密度增加，使晶体强度提高，这是应变硬化的一种重要机制。

位错滑移会导致符号相反的两个刃型位错滑移相遇时抵消（图1-8a）形成完整晶体，而两个符号相同的位错相遇时出现叠加形成空位（图1-8b）。

位错增殖（dislocation multiplication）在晶体变形过程中，位错密度不断增加。同时，晶内的滑移也需要上千个位错的运动才能完成。这些都意味着变形时晶体中的位错在以某种机制增殖。目前，对于位错增殖机制的解释中最常用的是Frank-Read的双轴位错增殖机制，图1-9即为该机制示意图。设位错线BC的两端被钉住，在外部剪应力作用下位错段发生弓弯，由于位错线的曲率、线张力与产生的单位长度位错的向心恢复力的互相作用，一般在曲率R=1/2L（位错线长度BC=L）时达到平衡，位错停止弓弯。不过在外力继续作用下，可以打破这种平衡而使位错继续运动，最后形成位错环。一方面位错环不断扩大，使晶体的滑移部分增大，另一方面原位错线引出线还可以重新增殖。由于从位错线BC处可以不断地产生位错，所以称之为位错源（dislocation sourse），即Frank-Read源。

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