什么是位错?位错使金属内部产生什么力

什么是位错?位错使金属内部产生什么力,第1张

位错又可称为差排(英语:dislocation),在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体学缺陷)。从几何角度看,位错属于一种线缺陷,可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响。“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托·伏尔特拉(Vito Volterra)于1905年提出。

位错可以在包含了其伯格斯矢量和位错线的平面内滑移。螺位错的伯氏矢量平行于位错线,因此它可以在位错线所在的任何平面内滑移。而刃位错的伯氏矢量垂直于位错线,所以它只有一个滑移面。

但刃位错还有一种在垂直于其滑移面方向上的运动方式,这就是攀移,即构成刃位错的多余半原子面的伸长或缩短。

攀移的驱动力来自于晶格中空位的运动。如图9所示,若一个空位移到了刃位错滑移面上与位错线相邻的位置上,则位错核心处的原子将有可能“跃迁”到空位处,造成半原子面(位错核心)向上移动一个原子间距,这一刃位错“吸收”空位的过程称为正攀移。

若反之,有原子填充到半原子面下方,造成位错核心向下移动一个原子间距,则称为负攀移。

由于正攀移导致了多余半原子面的退缩,所以将使晶体在垂直半原子面方向收缩;反之,负攀移将使晶体在垂直半原子面方向膨胀。

因此,在垂直半原子面方向施加的压应力会促使正攀移的发生,反之拉应力则会促使负攀移的发生。

这是攀移与滑移在力学影响上的主要差别,因为滑移是由剪应力而非正应力促成的。

位错的滑移与攀移另一处差异在于温度相关性。温度的升高能大大增加位错攀移的概率。相比而言,温度对滑移的影响则要小得多。

我认为不可行。材料的腐蚀机理多种多样,有可能是畸变、位错、结构的不均匀性、夹杂等因素导致形成局部腐蚀微电池,你怎么区分腐蚀区域是什么原因造成的,生成的化合物是什么,是几价?每种原因速率肯定不一样,生成的元素含量都会有差别。而且初始厚度是多少怎样确定?加工都会有误差。既然要用到SEM这类仪器,不做到微观层次的分析意义就不大了


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