位错的生成与增殖
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1 内容
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2 练习
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3 练习
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4 练习
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位错的生成和增殖
1.位错的密度
定义：单位体积晶体中所包含的位错线总长度，即： 
其中：V－晶体的体积，L－位错线的总长度
r 的单位是米/立方米，也可简化为米/平方米，此时位错的密度可理解为穿过单位截面的位错线的数目(更便于实际测量)，即 
2.位错的起源
(1). 在“籽晶”中本来就存在位错和其它缺陷，其中一些位错穿出表面导致晶体统着它生长，晶体生成时，位错一起进入成长着的晶体中。
(2).凝固界面不同部分的碰挤而产生位错。
(3).在杂质颗粒或在很大的温度梯度区域由于热收缩不同而产生的内应力使位错非均匀形核。
(4).材料之间在外延时接触产生的点阵错配引起位错。
(5).在急冷或受辐照的材料中的过饱和空位或间隙原子萌生位错环及位错环的长大。
3.位错的增殖
(1). 弗兰克-瑞德(Frank-Read)位错源： 
实际观察： 
(2). 双交滑移增殖机制：
螺位错滑移时因局部切应力变化而位错线的一部分发生双交滑移，形成两段割阶并将原位错钉扎，使交滑移部分成为F-R位错源并开始增殖。 
(3). 单边位错源：位错线一端被钉扎，另一端伸出自由表面，在切应力作用下位错在滑移面上运动。因钉扎点不能动，整根位错线绕不动点作旋转运动。位错转动一周后，相当于一个位错扫过整个滑移面，即有一个位错逸出晶体，因而也相当于增殖了一个位错。在切应力作用下，位错线各处的绕固定端点旋转的角速度不同，使位错线在扫动的过程中形成一条蜷线。
a
b
c
a
b
c 
因此位错反应能进行。
＋ 
→ 
的位错线为
和
的交线位于(001)面上，且系纯刃型位错。由于(001)面系fcc非密排面，故不能运动，系固定位错。 
。 
；当一个位错
分解成两个不全位错
时，两个不全位错之间的夹角为60°，故它们之间的作用力
´
cos60°，此系斥力。 
´
cos60°
，而a为点阵常数，a
b，故
。 
和
两不全位错之间的平衡距离。 
，而
， 
m
