【材料课堂】一文快速掌握位错运动及交割！附动图

位错交割是材料科学基础的难点之一也是最重要的考点，对于初学的同学，这一部分掌握起来极其的困难。俗话说，工欲善其事必先利其器，想要快速掌握位错交割，我们需要找到合适的方法。本文中，小编将结合自己的学习经验，为大家介绍一种掌握位错交割的方法。

01

分清位错的各种方向

对于位错，需要知道其三个方向，我们要把这三个方向谙熟于心。我相信大部分同学已经很熟悉这些方向。谈到一个位错最重要的就是柏氏矢量b的方向，这个通过柏氏回路来确定；然后是位错线l的方向，一般规定指向纸面向外为正，不过既然是规定的，不同版本的教材自然不一样，需要具体问题具体分析；最后位错会运动，就有一个运动v的方向。三个方向中，大家容易把v和b的方向搞混了，所以要多加注意。

02

判断位错的运动方向

1. 刃型位错滑移的过程：滑移面上位错的运动引起滑移区域的扩大或者缩小。

a.滑移方向：v⊥l (v∥b)

b.滑移面：lxv (x表示求l和v的向量积，其方向即为滑移面法向)

c.位错的运动和原子的移动

d.位错的运动和晶体的移动

2. 通过lxv规则联系晶体的移动和位错的运动

lxv规则：lxv指向的那一部分晶体会沿着柏氏矢量b的方向运动，此规则适用于所有的位错运动。

正刃型位错：根据切应力的情况，判断晶体的移动，滑移面下方晶体沿着b的方向运动，因此lxv的方向指向下，l的方向需要根据刃位错b，l及半原子面通过右手定则（手掌由l转向b，拇指方向为多余半原子面方向）来确定，此题中l指向纸面内，所以v水平指向右。

正刃型位错：大家判断一下，是不是位错向右运动。

3. 使用lxv规则的步骤

a.确定位错线的方向

b.确定位错线柏氏矢量b的方向

c.根据切应力方向，确定晶体的哪一部分会沿着b的方向运动

d.根据lxb规则，确定位错运动方向v

4. 刃型位错攀移过程：位错的运动方向垂直于滑移面，原子扩散到或者扩散出位错线，是的半原子面扩大或者缩小。

使用lxv规则判断：

由于为正刃型位错，b向右，压缩晶体时候，半原子面左侧的部分向b（右）的方向运动，那么lxv应该指向左，因为l指向纸面向外，所以v应该竖直向上。请大家再判断一下拉应力的情况。

5. 螺型位错滑移

a.螺型位错只能滑移

b.滑移方向：v⊥l (v⊥b)

c.滑移面：lxv (x表示求l和v的向量积，其方向即为滑移面法向)

d.根据切应力的方向，确定滑移面上半部分将沿着b的方向运动，l和b同向，沿着EF方向，lxv要指向上，所以位错向左运动。

03

位错的交割

a.位错在某一滑移面上运动时，对穿过滑移面的其它位错的交叉，称为位错的交割。包括扭折和割阶。

b.割阶和扭折

扭折：位错交割形成的曲折线段的滑移面和原位错的滑移面相同

割阶：位错交割形成的曲折线段的滑移面和原位错的滑移面不同

c.交割实例1

（1）根据右手定则（手掌由l转向b，拇指方向为多余半原子面方向）判断XY位错线方向向外为正（YX方向）， XY交割AB，因此其运动方向v为向下，根据lxv规则，lxv指向右，因此右侧晶体会沿着b1的方向下滑动，因此AB所在的平面右侧下降，交割之后形成PP’。

（2）位错交割不会改变位错的柏氏矢量，因此PP’ 柏氏矢量指向外或内，与位错线垂直，其为滑移面是图中台阶矩形小面，和原来滑移面不同，因此是割接。

d.交割实例2

（1）根据右手定则判断XY位错线方向为YX，XY交割AB，因此其运动方向v为向内，根据lxv规则，lxv指向左，因此左侧晶体会沿着b1的方向前滑动，因此AB所在的平面左侧前移，交割之后形成PP’。

（2）PP’和b2同向，为螺型位错，其滑移面为任何面，和原来AB滑移面相同，因此为扭折。

还有不明白的可以看动图（位错交割实例）

AB切割CD，形成扭折

AB切割CD，形成割阶

两个伯氏互相平行的刃型位错交割

两个伯氏互相垂直的刃型位错交割

两个伯氏互相垂直的刃型位错和螺型位错交割

本文来自“材子考研”。