基本介紹
- 中文名：位錯環
- 外文名：dislocation loop
- 出現：晶體內
- 特點：封閉的位錯線
- 形狀：不可能是純螺型，可以是純刃型
- 屬於學科：材料學
簡介,現象,原理,特性,套用,
簡介
位錯環（dislocation loop），封閉的位錯線。根據柏氏矢量的守恆性，一個位錯環只有一個柏氏矢量b。因此，位錯環不可能是純螺型的，但它卻可以是純刃型的，此時b和位錯環所在的平面垂直。如果位錯環所在平面就是晶體的滑移面，則它就可以在滑移面上滑移。滑移時位錯環各段都沿著該處的法線方向運動。因而位錯環或是擴大，或是縮小。如果位錯環是純刃型的，則它只可能在位錯環與b組成的柱面上滑移。但晶體的滑移面不可能是柱面，故這樣的位錯環實際上是不能滑移的。它只能在位錯環所在的平面上攀移。攀移時位錯環仍然是在它所在的平面上擴大或縮小。
現象
從二維空間來看，位錯環的每一部分不可能都屬於螺型位錯，也不可能都屬於刃型位錯。然而由於位錯是存在於晶體內部的線缺陷，所以從三維角度來看，假定在晶體中存在不分叉位錯線，有且僅有一個柏氏矢量。則由於刃型位錯的柏氏矢量與位錯線垂直，如果柏氏矢量垂直位錯環所在的平面，則位錯環處處都是刃位錯。這種位錯的滑移面是位錯環與柏氏矢量方向組成的稜柱面，這種位錯又稱稜柱位錯。由此可知，分析位錯環是否各部分都是刃型位錯或者各部分都是螺型位錯的前提是明確柏氏矢量的唯一性。
而兩種晶體中常見的位錯環雖然在產生原因上有所差距，但是均是位錯的增殖。
原理
通過弗蘭克-瑞德位錯機制形成的位錯環可以明顯的知道在此位錯環中僅一位錯線，但是柏氏矢量不唯一。位錯環上除與柏氏矢量垂直的兩處是刃型位錯，與柏氏矢量平行的兩處是螺型位錯外，其餘部分均為混合型位錯。
通過位錯繞過第二相粒子時產生的位錯環比較有特點，在滑移面上運動著的位錯遇到堅硬不變形並且比較粗大的第二相粒子時，將受到粒子的阻擋而彎曲，隨著外加應力的增加，位錯線受阻部分的彎曲加劇，以致圍繞著粒子的位錯線在左右兩邊相遇時，正負號位錯彼此抵消，形成了包圍著粒子的位錯環而被留下，其餘部分位錯線又恢復直線繼續前進。
還有一類被稱為位錯環的為晶體位錯環（Dislocation ring） 是晶體中的一種環形刃位錯線。形成機理：在溫度較高時,晶體中有較多的空位（熱缺陷），當許多空位結合在一起時即成為一個較大的空隙；當空隙一塌陷,就在晶體中產生出環形的刃位錯線——位錯環。這種位錯環多見於被輻照的材料當中，是一種典型的缺陷。位錯環上與柏氏矢量垂直的兩處是刃型位錯，與柏氏矢量平行的兩處是螺型位錯，其餘部分均為混合型位錯。
特性
是一種位錯，一般由於位錯增殖或空位缺陷產生。
套用
位錯環的存在是一種強化機制，屬於第二相強化。
