КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пересечение краевых дислокаций. Лекция 13. Пересечение дислокаций
План лекции Лекция 13. Пересечение дислокаций
1. Пересечение краевых дислокаций 2. Пересечение краевой и винтовой дислокаций 3. Пересечение винтовых дислокаций 4. Движение дислокаций с порогами 5. Пересечение растянутых дислокаций
В кристалле дислокации в общем случае располагаются и движутся в разных плоскостях скольжения, в том числе и пересекающихся. При своем движении дислокация встречает множество других Дислокаций (лес дислокаций) и должна пересекать их. При пересечении дислокаций на них возникают пороги, являющиеся одним из важнейших элементов дислокационной структуры. Ниже рассмотрены основные случаи пересечения прямолинейных дислокаций, образование и движение порогов.
На рис. 13.1, а в вертикальной плоскости klmn сверху вниз движется краевая дислокация АВ с вектором Бюргерса b1. Линия АВ этой дислокации является краем экстраплоскости ABCD. В горизонтальной плоскости rstv находится неподвижная дислокация EF с вектором Бюргерса b2. Линия EF этой дислокации является краем экстраплоскости EFGH.
Рис. 13.1 Пересечение краевых дислокаций АВ и EF со взаимно перпендикулярными векторами Бюргерса: а—до пересечения; б—после пересечения
В результате скольжения дислокации АВ сверху вниз та часть кристалла, которая находится справа от плоскости klmn, оказывается сдвинутой вниз на величину b1 по отношению к той части кристалла, которая находится слева от плоскости klmn (рис. 13, б). При этом на горизонтальной плоскости rstv образуется ступенька, а дислокация ЕF оказывается разрезанной на две части ЕР' и PF. Так как дислокация не может окончиться внутри кристалла, указанные части должны быть соединены участком дислокации РР', являющимся дислокационным порогом. Так как вектор Бюргерса b2 одинаков коп вдоль всей линии дислокации EF, а порог РР' является частью дислокации EF, делаем вывод, что этот порог перпендикулярен вектору Бюргерса, т. е. имеет краевую ориентацию. Легко видеть, что порог на дислокации EF по величине и направлению равен вектору Бюргерса b1 дислокации АВ, которая при своем движении вниз пересекла дислокацию EF.
На самой дислокации АВ порога не образуется. Это объясняется тем, что вектор Бюргерса b2 дислокации EF параллелен линии дислокации АВ. В результате пересечения дислокаций, показанного на рис. 13.1, б, дислокация AB только изменяет свою длину на величину вектора Бюргерса b2 другой дислокации. До пересечения, т. е. тогда, когда дислокация АВ находилась выше плоскости rstv, линия дислокации АВ проходила через п вертикальных атомных плоскостей. После пересечения, т. е. тогда, когда дислокация АВ находится уже ниже плоскости rstv, линия АВ проходит через (n+1) вертикальных атомных плоскостей. Лишняя вертикальная плоскость, проходящая через линию АВ,— экстраплоскость EFGH. Следовательно, в результате пересечения краевых дислокаций, показанного на рис. 13.1, на одной из них (EF) образуется порог величиной b1, а длина другой увеличивается на b2. Ясно, что суммарная энергия дислокаций при этом возрастает. При рассмотрении рис. 13.1 в самом начале для простоты объяснения было указано, что дислокация EF неподвижна. Результат пересечения дислокации АВ с дислокацией EF не изменится, если дислокация EF будет скользить в плоскости rstv. На рис. 13.2, а изображены две краевые дислокации, расположенные в пересекающихся плоскостях скольжения. Дислокация АВ расположена в плоскости скольжения klmn, и линия ее является краем экстраплоскости ABCD. В отличие от рис. 13.1, на котором вектор Бюргерса одной из дислокаций параллелен линии другой дислокации, на рис. 13.2 вектор Бюргерса каждой из дислокаций перпендикулярен линии другой дислокации (b1 перпендикулярен линии EF, а b2—линии АВ). Поэтому в результате пересечения на обеих краевых дислокациях образуется по порогу (рис. 13.2, б). Происходит это следующим путем.
Рис. 13.2 Пересечение краевых дислокаций АВ и EF с параллельными векторами Бюргерса: а—до пересечения; б—после пересечения
В результате пробега дислокации АВ сверху вниз та часть кристалла, которая находится правее плоскости скольжения klmn, сдвигается вниз на величину b1 по отношению к части кристалла, расположенной левее плоскости klmn. Соответственно образуется имеющий винтовую ориентацию порог РР' на дислокации EF, равный по величине вектору Бюргерса b1 и одинаковый с ним по направлению. В результате пробега дислокации EF снизу вверх та часть кристалла, которая находится перед плоскостью скольжения rstv, сдвигается вверх на величину b2 по отношению к части кристалла, расположенной за плоскостью rstv. Следовательно, на перерезаемой дислокации АВ образуется также имеющий винтовую ориентацию порог НH', равный по величине вектору b2 и одинаковый с ним по направлению. Таким образом, хотя на рис. 13.1 и 13.2 изображено пересечение краевых дислокаций, результат этого пересечения получается разным. Он зависит от взаимной ориентации линий дислокаций и их векторов Бюргерса. На основе изложенного выше можно сформулировать правило, которое справедливо для пересечения любых дислокаций: при пересечении двух дислокаций на каждой из них образуется порог. Причем порог одной дислокации равен по величине вектору Бюргерса другой дислокации и одинаков с ним по направлению. В частном случае на рис. 13.1, б порог, равный вектору b2, как бы сливается с линией дислокации АВ, изменяя ее длину (из-за параллельности вектора b2 и линии АВ). Между порогами краевых дислокаций на рис. 2, б и порогом краевой дислокации на рис. 13.1, б имеется следующее важное различие. Порог РР' дислокации EF на рис. 13.2, б лежит в плоскости скольжения этой дислокации rstv. Стремясь уменьшить свою энергию, дислокация EF при скользящем движении может выпрямиться, полностью исключив порог. То же самое относится к дислокации АВ на рис. 13.2, б. В противоположность этому порог РР' дислокации EF на рис. 13.1,6 не лежит и плоскости скольжения этой дислокации (rstv), а перпендикулярен ей. Поэтому дислокация EF на рис. 13.1, б не может скольжением устранить свой порог. Можно сделать общий вывод: порог устойчив в том случае, когда он не лежит в плоскости скольжения дислокации; порог, находящийся в плоскости скольжения, неустойчив, так как дислокация стремится исключить его при скользящем движении (такой порог называют перегибом дислокации).
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 812; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |