刃位错:一个刃位错附近的晶面排列情况,图中黑线代表伯格斯矢量方向,蓝线为位错线。刃位错附近的原子排列情况,沿平行于位错线方向观察若一个晶面在晶体内部突然终止于某一条线处,则称这种不规则排列为一个刃位错。
概述
刃位错附近的原子面会发生朝位错线方向的扭曲。刃位错可由两个量唯一地确定:第一个是位错线,即多余半原子面终结的那一条直线;第二个是伯格斯矢量(Burgersvector,简称伯氏矢量或柏氏矢量),它描述了位错导致的原子面扭曲的大小和方向。对刃位错而言,其伯氏矢量方向垂直于位错线的方向。
利用弹性力学理论可求得刃位错导致的应力场为:其中为材料的剪切模量,b为伯格斯矢量,为泊松比,x和y为直角坐标分量。从上述解中可以看出,在含有多余半原子面的一侧(y0),材料承受压应力(xx0);在多余半原子面“消失”的一侧(y0)。
概念
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(VitoVolterra)于1905年提出。
理想位错主要有两种形式:刃位错(edgedislocations)和螺位错(screwdislocations)。混合位错(mixeddislocations)介乎前面两者之间。
一个刃位错(b伯格斯矢量)数学上,位错属于一种拓扑缺陷,有时称为“孤立子”或“孤子”。这一理论可以解释实际晶体中位错的行为:可以在晶体中移动位置,但自身的种类和特征在移动中保持不变;方向(伯格斯矢量)相反的两个位错移动到同一点,则...
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