基本介紹
- 中文名：刃型位錯
- 外文名：edge dislocation
- 範圍：金屬晶體
- 特點：屬於線性位錯
- 類型：科技術語
簡介,小角晶界,刃型位錯特點,刃型位錯的運動,
簡介
位錯線垂直於滑移的方向的位錯稱為刃型位錯。在晶體的上半部分有半個多餘的晶面，它像用刀劈柴那樣，擠入一組平行晶面之間，而位錯線正好處於所插人晶面的刀刃上。如下圖所示：
刃型位錯示意圖將晶體的上半部分向右移動一個原子間距，再按原子的結合方式連線起來。除分界線附近的一管形區域例外，其他部分基本都是完好的晶體。在分界線的上方將多出半個原子面（HEFG），這就是刃型位錯。FE是位錯線，並且與滑移方向b垂直。
小角晶界
晶粒與晶粒之間的邊界稱為晶界。具有完整結構的晶體兩部分之間的取向有著小角度θ的傾斜，在角θ里的部分是由少數幾個多餘的半晶面所組成的過渡區，這個區域稱小角晶界。
如下圖所示，小角晶界是一種鑲嵌結構。顯然小角晶界可以看成一些刃型位錯的排列。
小角晶界示意圖刃型位錯特點
1、屬於線性位錯，但在晶體中為狹長的管道畸變區。
2、是晶體中滑移區與未滑移區的分界線，不一定是直線，也可以是折線或曲線，但他必與滑移方向相垂直，也垂直於位移矢量。
4、滑移面必定是同時包含有位錯線和滑移矢量的平面，在其他平面上不能滑移。由於在刃型位錯中，位錯線與滑移矢量互相垂直，因此他們所能構成的平面只有一個。
5、正刃型位錯規定位錯線方向垂直紙面向外，半原子面在上，柏氏矢量平行紙面向右，負刃型位錯反之。
刃型位錯的運動
刃型位錯在晶體中有兩種運動方式，一種是滑移，另一種是攀移。
1、刃型位錯的滑移
下圖說明了含有刃型位錯的簡單立方晶體的滑移過程。
刃型位錯的滑移在切應力作用下，位錯線AB沿著位錯線與柏氏矢量所確定的惟一平面滑移，當AB位錯線移動至晶體表面時位錯消失，形成一個原子間距的滑移台階，其大小相當於柏氏矢量的值。如果有大量位錯重複此過程，就會在晶體外表面形成肉眼可見的滑移痕跡。位錯的滑移不會引起晶體體積的變化（△V=0），所以這種運動稱為保守運動或守恆運動。
2、刃型位錯的攀移
攀移的本質是刃型位錯的半原子面向上或向下運動，於是位錯線亦向上或向下運動，如下圖。
刃型位錯的攀移通常把半原子面向上移動稱為正攀移，半原子面向下移動稱為負攀移。攀移的機理與滑移不同，它是通過原子的擴散來實現的。如圖中（b）、（c）所示，空位反向擴散至半原子面的邊緣形成割階，隨著空位反向擴散的繼續，當原始位錯線被空位全部占據時，原始位錯線向上移動了一個原子間距，即刃型位錯發生正攀移，同理，原子擴散至刃型位錯半原子面的下方，使整條位錯線下移了一個原子間距，位錯發生了負攀移。
由於空位的遷移和原子擴散對溫度十分敏感，因此位錯的攀移是一個熱激活的過程，通常只有在高溫下攀移才對位錯的運動產生重要影響。
位錯滑移是在切應力作用下發生，而正應力可使位錯攀移。拉應力促使負攀移，壓應力造成正攀移。刃型位錯的攀移是通過空位遷移和原子擴散來實現，它必然會引起晶體體積變化。因此，位錯攀移稱為非保守運動或非守恆運動。
