位错能量

更新时间:2024-10-31 22:53

位错能量是指位错在晶体中引起畸变使晶体的内能增加的能量。位错在周围晶体中引起畸变,是晶体产生的畸变能。

位错

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

理想位错

理想位错主要有两种形式:刃位错(edge dislocations)和 螺旋位错(screw dislocations)。混合位错(mixed dislocations)兼有前面两者的特征。

内容

它包括两部分:一是位错核心的能量;二是核心外的能量,一般称为位错的应变能。

运用弹性力学计算单位长度位错应变能为:

1.对螺型位错 U应变= Gb/4π· ln(r1/r0)

2.对刃型位错U应变 =Gb·ln(r1/r0)/4π(1-γ),G是晶体的剪切模量,γ是泊松比,b是位错的柏格斯矢量的大小,r0是虎克定律失效的小区半径,可以理解为位错中小区的半径.r是弹性应力场的半径。

注意事项

对于位错核心因为那里原子错排严重,不能简化为连续弹性体;主要考虑对象是滑移面上,下面两层原子的相互作用能,它称为失配能或错排能,据估算,它大约为位错弹性应变能的十分之一。

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