位錯線

位錯線（dislocationalline）是指晶體或晶格內滑移面上已滑動區的邊界線稱位錯線或位錯環。當應力超過臨界剪應力時，位錯線擴張，形成內外兩部分，外部位錯逐漸擴大，內部位錯線恢復原狀，在外力作用下，不斷產生新位錯環，因而得到很大的滑移量。

基本介紹

• 中文名：位錯線
• 外文名：dislocationalline
• 釋義：晶體或晶格內滑移面上已滑動區
• 原理：Frank Read源的原理
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉 

位錯線介紹

位錯線的形成和發展可用Frank Read源的原理解釋：當應力超過臨界剪應力時，位錯線擴張，形成內外兩部分，外部位錯逐漸擴大，內部位錯線恢復原狀，在外力作用下，不斷產生新位錯環，因而得到很大的滑移量。

藕合模型

利用藕合模型，分析了空位濃度、位錯線初始構型以及外載入荷大小對螺旋構型的影響。其中，空位濃度主要影響位錯攀移速率，隨著空位濃度降低，攀移速率顯著降低，當空位濃度低於1e-5，攀移速率幾乎可以忽略；位錯線初始構型主要影響線張力大小，隨著混合位錯線刃型分量的增大，形成的螺旋數明顯增加；外載荷主要影響PK力的大小，在一定範圍內，隨著外載荷的增加，螺旋數明顯增加。

形成機理

通過對理論推導，發現對於兩端釘扎的混合位錯線，在空位濃度梯度引起的滲透力、位錯線張力以及外載入荷共同作用下的平衡狀態確實是一條螺旋線，但是其穩定平衡狀態僅一個螺旋，而外力以及空位濃度等僅影響螺旋半徑大小，這一結論與數值模擬結果相矛盾。對比理論模型與數值模型發現，在理論模型中，通過求解平衡方程得到螺旋線的最終穩定平衡狀態，並未考慮演化過程，故得到的單螺旋狀態是全局能量最低狀態；而數值模擬過程中引入演化速度，等價於加入載滯力項，儘管隨著演化進行，當演化速率最終趨於0，數值模型和理論模型等價，但是由於載滯力項的引入，對構型的演化產生了擾動，最終演化構型不一定是穩定平衡狀態，而更可能得到局域的平衡態，故而可形成多螺旋構型。

總結

基於三維離散位錯動力學，通過引入空位擴散作用下的位錯攀移，建立了攀移-滑移藕合模型。利用此模型研究了鋁單晶微柱在常溫充H情況下內部螺旋位錯線的形成機理，並進一步探討了空位濃度、初始構型以及外載入荷等因素對螺旋構型的影響。