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2024-06-15 04:40
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(Vito Volterra)于1905年提出。分类:理想位错主要有两种形式:刃位错(edge dislocations)和 螺旋位错(screw dislocations)。混合位错(mixed dislocations)兼有前面两者的特征。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,则会双双消失,或称“湮灭”,若没有与其他位错发生作用或移到晶体表面,那么任何单个位错都不会自行“消失”(即伯格斯矢量始终保持守恒)。 |
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2024-06-15 04:40
刃位错和螺位错是主要的两种位错类型。然而实际晶体中存在的位错往往是混合型位错,即兼具刃型和螺型位错的特征。 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。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(Burgers vector,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。 将规则排列的晶面想像成一叠间距固定的纸片,若将这叠纸片剪开(但不完全剪断),然后将剪开的部分其中一侧上移半层,另一侧下移半层,形成一个类似于楼梯拐角处的排列结构,则此时在“剪开线”终结处(这里已形成一条垂直纸面的位错线)附近的原子面将发生畸变,这种原子不规则排列结构称为一个螺位错。 |