材料科学基础

第四章 晶体缺陷

本章的主要内容：

晶体中的缺陷，晶体缺陷的分类，晶体缺陷的形成

点缺陷：点缺陷的种类，点缺陷的形成，点缺陷的运动，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对材料性能的影响

位错：位错理论的起源：理论切变强度，位错学说

位错的观察

位错基本类型及特征：刃型位错，螺型位错，混合位错

柏氏矢量：确定方法，柏氏矢量的模，实际晶体中的柏氏矢量，柏氏矢量的特性，位错密度 外力场中作用在位错线上的力

位错运动：滑移，攀移，

位错的应力场、位错的应变能及位错线张力

位错间的交互作用：两根平行螺位错的交互作用，两根平行刃位错的交互作用， 位错的交割：螺型位错与螺型位错，刃型位错与刃型位错，螺型位错与刃型位错 位错的塞积、位错的增殖

实际晶体中的位错：单位位错，堆垛层错，不全位错，肖克莱、弗兰克不全位错 位错反应及汤普逊四面体

位错与溶质原子的交互作用：弹性交互作用，柯垂尔气团，

一、 填空

1 空位是热力学_______________的缺陷，而位错是热力学_____________的缺陷。

2 fcc晶体中单位位错（全位错）的柏氏矢量是_________________；bcc晶体中单位位错（全位错）的柏氏矢量是_________________;hcp晶体中单位位错（全位错）的柏氏矢量是_________________;fcc中Frank位错的柏氏矢量是___________。

3 一根柏氏矢量b=a/2<110>的扩展位错滑出晶体后，在晶体表面产生的台阶的高度为_____________________。

4 在某温度下，晶体中的空位数与点阵数的比值称为__________________。

5 为位错线单位矢量，b为柏氏矢量，则b =0时为_______位错，b =b时为________________位错，b =-b时为______________位错。

6 三根右螺型位错线的正向都指向位错结点，则它们的柏氏矢量之和等于______。

7设位错运动时引起晶体体积的变化为 V，则 V=0时为___________运动， V 0时为______________运动。

8 在简单立方晶体中，A、B两位错的滑移面和自由表面的交线如图1所示，则A为________型位错，B为_________型位错。

9 fcc晶体中单位位错的柏氏矢量是________________，肖克莱位错的柏氏矢量是____________，弗兰克位错的柏氏矢量是_______________。

10 单位体积中位错线总长度称为________________。

11简单立方晶体、fcc晶体、bcc晶体和hcp晶体中单位位错的柏氏矢量依次是_____________、_______________________、______________________。

12 通常把一个全位错分解为两个________________位错，中间夹一片层错的位错组态称为______________。

13 位错概念和位错模型首先是由_________________等人提出来的。

14 对含刃位错的晶体施加垂直于多余半原子面的压应力有利于______攀移，施加拉应力有助于______攀移。

15. 图1为ABC位错线，AB是_____________位错，BC是________________位错，在切应力作用下，AB_______________运动，BC向______________运动。