位错反应与层错理论

(b)
A
D
对应的罗－希向量就是fcc中8个Frank不全错的柏氏矢量。
精选
4、希-希向量
所有希－希向量也都可以根据向量合成规则求得：
u u u r u u C u r C u u u r 1 [ 1 2 1 ] 1 [ 1 1 2 ] 1 [ 0 1 1 ] 1 u B u A u r 66 6 3
位错反应和层错机理
精选
面心立方晶体中的典型位错
位错名称
全位错
柏氏矢量 位错类型
a2110
刃、螺、混
位错线形状 空间曲线
可能运动方式 滑移、攀移
肖克莱位错
a6112
刃、螺、混
｛111｝面 上任意曲线 只滑不攀
弗兰克位错
a3111
纯刃
｛111｝面 上任意曲线 只攀不滑
精选
一、位错反应
4❖. 实位际错晶反体应中(，di组slo态ca不ti稳on定的位错可以转化为组态稳定 re的ac位ti错on;) ：
(b)
A
D
罗-罗向量就是fcc中全位错的12个可能的柏氏矢量
精选
2、不对应的罗-希向量
由四面体顶点（罗马字母）和通过该顶点的外表面中心（不
对应的希腊字母）连成的向量：
D
这些向量可以由三角形重心性质求得
u u ur B
1
[21
1]
6
u u ur D
1
[1 1 2 ]
6
u u ur B
1
[11 2 ]
6
u u ur D
1
[1 2 1 ]
6
B
α (a)
C
u u ur A
1
[2
1 1]
6
u u ur B
1
[1 2
1]
6
u u ur C
1
[1 2
1]
6
u u ur D
1
[2 1 1]
6
(d) δ
u u ur A
1
[1 21]
6
u u ur A
1
[1
12]
6
u u ur C
1
[1
12]
6
u u ur C
以位错反应中，一般规定反应前位错
线指向节点，反应后离开节点。
b1
b3
➢ ②能量条件：反应后诸位错的总能量小于反应前诸位错的总 能量，这是热力学定律所要求的。
Q Ee b2
b前 2 b后 2
精选
位错反应类型
①一个位错分解成两个或多个具有不同柏氏矢量的位错，面心立方晶体
中一个全位错分解成两个肖克莱不全位错。
A(12 ,12 ,0) B(12 ,0,12)
C(0,12 ,12) D(0,0,0)
精选
汤普森四面体
(b)四面体外表面中心位置
定义： δ为ABC面中点 α为BCD面中点 γ为ABD面中点 β为ACD面中点
α
γ
β
精选
实例计算
精选
α
γ
β
α
γ
β
汤普森四面体的展开
1 [211] 6
1 6 [121]
对的面。这样A、B、C、D、 α、β、γ、δ等8个点中的每2个点连成的向量就表
示了fcc晶体中所精选有重要位错的柏氏矢量。
汤普森四面体位点坐标
A (1 ,1 ,0) 22
B (1 ,0,1 ) 22
C (0 , 1 , 1 ) 22
D (0 ,0 ,0 )
(1 ,1 ,1 ) 663
(1 ,1 ,1 ) 636
1
[1 1 0 ]
uuur AB
uuur DB
uuur DA
1
[0
1 1]
2
2
(a)
B
C
(d)
u u
2
u u ur DC
1
[0 1 1]
2
uuur BC
uuur DC
uuur DB
1
[110]
2
uuur AC
uuur DC
uuur DA
1
[ 1 0 1]
2
D
δ
γ
β
(c)
精选
a 10 a 0 01 a 2 0 11 a 2 1 1 1
位错反应判据详解
FCC 中，以全位错分解成两个肖克莱位错为例。 结构条件：
a2[11] 0a6[211]a6[11 2 ] 满足
能量条件：
满足
精选
汤普森四面体
Thompson四面体：可以帮 助确定fcc结构中的位错反应。 沿(111)面，定义每个面的中 点坐标为：
1]
1
[1
11]
D
2
6
3
uuur
B
uuur BC
uuur
C
1 [110]
1 [1
12]
1 [11
1]
2
6
3
uuur
C
uuur CA
uuur
A
1
[10
1]
1 [121]
1
[1
1
1]
B
2
6
3
α (a)
C
(d)
δ
uuur
D
uuur DA
uuur
A
1
[110]
1 [1 12]
1 [111]
2
6
3
D
γ
β
(c)
❖ 具有不同b的位错线可以合并为一条位错线；反之， 一条位错线也可以分解为两条或多条具有不同b的位 错线。
❖ 位错反应－位错之间相互转换(即柏氏矢量的合成与分 解)。
精选
位错反应判据
位错反应能否进行取决于两个条件：
➢ ①几何条件：反应前的柏氏矢量和等于反应后的柏氏矢量和。
b前b后
b2
注意：b的方向与规定的ξ的正向有关。所
(1 ,1 ,1 ) 366
(1 ,1 ,1 ) 333
(a) BDC (11 1)
(b) ADC (1 1 1)
(c) ABD (1 11) (d ) AB精选C (111)
C
B
αδ
β Dγ
A
1、罗-罗向量
D
由四面体顶点A、B、C、D
（罗马字母）连成的向量：
α
u u ur DA
a 211 0 a 621 a 6 1 1 1 2
②两个或多个具有不同柏氏矢量的不全位错合并成一个全位错，一个肖
克莱不全位错和一个弗兰克不全位错合并成一个全位错。
a 6112a 31 1 1 a 211 0
③两个全位错合并成另一全位错。
a 2011 a 21 1 0 a 211 0
④两个位错合并重新组合成另两个位错，如体心立方中：
同理可得：u
ur
1
[1 0
1]
1
u u ur CA
6
3
u u ur
1
[1 1 0 ]
1
u u ur DA
6
3
uur
1 [1
10]
1
u u ur CB
6
3
u u ur
1
[1 0 1 ]
1
u u ur DB
1
[2
1
1]
6
γ
β
(c)
(b)
D
A
D
不对应的罗精-选希向量是fcc中24个Shockley不全位错的柏氏矢量
3、对应的罗-希向量
4个顶点到它所对的三角形中点的连线代表8个1/3＜111＞ 型的滑移矢量。根据矢量合成规则可以求出对应的罗－希向量：
uuur
A
uuur AB
uuur
B
1
[0
11]
1
[21
精选
汤普森四面体位点解释
用于表示fcc晶体中的位错反应
Thompson四面体在fcc晶胞中的位置：D点在坐标原点，其余顶点的坐标 分别为，A(1/2, 0, 1/2)，B(0, 1/2, 1/2)，C(1/2, 1/2, 0)。四面体4个外表面（等边 三角形）的中心分别用α、β、γ、δ表示，并分别对应A、B、C、D四个顶点所