位錯的基本類型和特征

晶體在不同的應力狀態下，其滑移方式不同。根據原子的滑移方向和位錯線取向的幾何特征不同，位錯分為刃位錯、螺位錯和混合位錯。

1. 刃位錯

（1）形成及定義：

晶體在大于屈服值的切應力τ作用下，以ABCD面為滑移面發生滑移。AD是晶體已滑移部分和未滑移部分的交線，猶如砍入晶體的一把刀的刀刃，即刃位錯（或棱位錯）。

刃型位錯形成的原因：

晶體局部滑移造成的刃型位錯

（2）幾何特征：

位錯線與原子滑移方向相垂直；滑移面上部位錯線周圍原子受壓應力作用，原子間距小于正常晶格間距；滑移面下部位錯線周圍原子受拉應力作用，原子間距大于正常晶格間距。

刃型位錯的分類：

分類：正刃位錯，“┴” ；負刃位錯，“┬” 。符號中水平線代表滑移面，垂直線代表半個原子面。

（3）刃型位錯的結構特征

①有一額外的半原子面，分正和負刃型位錯；

②位錯線可理解為是已滑移區與未滑移區的邊界線，可是直線也可是折線和曲線，但它們必與滑移方向和滑移矢量垂直;

③只能在同時包含有位錯線和滑移矢量的滑移平面上滑移；

④位錯周圍點陣發生彈性畸變，有切應變，也有正應變；點陣畸變相對于多余半原子面是左右對稱的，其程度隨距位錯線距離增大而減小。就正刃型位錯而言，上方受壓，下方受拉。

⑤位錯畸變區只有幾個原子間距，是狹長的管道，故是線缺陷。

2. 螺位錯

（1）形成及定義：

晶體在外加切應力τ作用下，沿ABCD面滑移，圖中AD線為已滑移區與未滑移區的分界處。由于位錯線周圍的一組原子面形成了一個連續的螺旋形坡面，形成螺位錯。

晶體局部滑移造成的螺型位錯

（2）幾何特征：位錯線與原子滑移方向相平行；位錯線周圍原子的配置是螺旋狀的。螺型位錯的分類：有左、右旋之分。它們之間符合左手、右手螺旋定則。

（3）結構特征

①螺型位錯的結構特征無額外的半原子面，原子錯排是軸對稱的，分右旋和左旋螺型位錯；

②螺型位錯線與滑移矢量平行，故一定是直線，位錯線移動方向與晶體滑移方向垂直；

③滑移面不是唯一的，包含螺型位錯線的平面都可以作為它的滑移面；

④位錯周圍點陣也發生彈性畸變，但只有平行于位錯線的切應變而無正應變，即不引起體積的膨脹和收縮；

⑤位錯畸變區也是幾個原子間距寬度，同樣是線位錯。

3.混合位錯

在外力τ作用下，兩部分之間發生相對滑移，在晶體內部已滑移和未滑移部分的交線既不垂直也不平行滑移方向（伯氏矢量b），這樣的位錯稱為混合位錯。如下圖所示。

位錯線上任意一點，經矢量分解后，可分解為刃位錯和螺位錯分量。晶體中位錯線的形狀可以是任意的，但位錯線上各點的伯氏矢量相同，只是各點的刃型、螺型分量不同而已。

混合位錯特征：混合位錯可分為刃型分量和螺型分量，它們分別具有刃位錯和螺位錯的特征。刃：ξ⊥b ；螺：ξ∥b （ξ為位錯線正向）。

注意：位錯線是已滑移區與未滑移區的邊界線，所以一根位錯線不能終止于晶體內部，而只能露頭于晶體表面（包括晶界）。若它終止于晶體內部，則必與其他位錯線相連接，或在晶體內部形成封閉線。形成封閉線的位錯稱為位錯環。位錯環（dislocation loop）是一種典型的混合位錯。

4. 位錯類型的判定

本文來自“材子考研”。