Vectorul Burgers este o măsură a distorsiunii zăpezii cristaline, datorită prezenței unei dislocări în ea. Aceasta determină energia dislocării care acționează asupra dislocării forței, amploarea mișcării asociate cu dislocarea și afectează mobilitatea dislocării. În consecință, vectorul Burgers este principala caracteristică cantitativă a unei dislocări.
Dacă o dislocare este introdusă în cristal printr-o schimbare pură, atunci vectorul de schimbare u este vectorul Burgers. Vectorul de deplasare determină magnitudinea și direcția deplasărilor atomilor din regiunea în care a avut loc deja schimbarea, adică determină gradul de distorsiune a rețelei asociate cu prezența unei dislocări introduse în cristal prin forfecare. Cu toate acestea, dislocarea nu este întotdeauna cauzată de o schimbare. În plus, nu toate tipurile de dislocări pot fi determinate prin vectorul de forfecare. Prin urmare, este mai general să se definească vectorul Burgers nu ca vector de deplasare, ci ca o măsură a distorsiunii laturii cristalului.
Pentru a estima gradul de distorsiune a unei lattice cauzate de o dislocare, este necesar să se compare un cristal imperfect care conține o dislocare cu un cristal perfect. În acest scop, se construiește așa-numitul contur Burgers. Conturul Burgers este un contur închis de formă arbitrară, construit într-un cristal real prin traversarea secvențială a defectului de la atom la atom în regiunea perfectă a cristalului.
Figura 10.4, a arată construcția conturului Burgers în jurul unei dislocări de margine. Punctul de plecare este atomul A. Construirea conturului, hai să mergem în regiunea perfectă de la atom la atom. Trecând la șase distanțe interatomice, opriți la punctul B și mergeți la stânga; după șase distanțe interatomice ajungem la punctul C și mergem în jos (am putea merge orizontal de la dreapta la stânga, nu șase, ci cinci, șapte sau opt distanțe interatomice). În jos de la punctul C, numărați șase distanțe interatomice, ajungem la punctul D, care este la un nivel cu punctul A.
Fig. 10.4. Conturul Burgers în jurul dislocării de margine (a) și conturul echivalent din cristalul perfect (b): b- vectorul Burgers
Pentru a închide conturul pe un segment DA, este necesar să nu treceți un număr arbitrar, dar strict definit, de distanțe interatomice - exact cinci. Linia închisă ABCD, care conectează atomii din regiunea de zăbrele perfectă și dislocarea marginiască, este conturul Burgers.
Tragem conturul corespunzător într-un cristal perfect, adică un cristal fără o dislocare (figura 10.4, b). Noi arbitrar alege ca punct de pornire a atomului A „și trece-l de la șase distanțe interatomice (până la un punct B“), apoi a plecat la șase (până la punctul C „), până la șase (de la litera D“) și dreapta-cinci inter- distanțe atomice, adică repetăm numărul și direcția "pașilor" făcuți în construirea conturului ABCD. Trecând la cinci distanțe interatomice la dreapta punctului D 'ajungem la punctul E și nu la punctul de plecare A': conturul este obținut nu închis. Vectorul b tras de la punctul E la punctul A 'și conturul de închidere este vectorul Burgers. Rezidual (deschis), circuitul A'B'C'D'E într-un cristal perfect este cauzată de faptul că dislocarea în cristal din cauza soarelui lateral suplimentar situat în jumătatea superioară a cristalului, un atom mai lung decât cel de pe partea DA , situat în jumătatea inferioară a cristalului.
În jurul dislocării, atomii din regiunea perfectă, unde trece conturul de burgeri ABCD, sunt într-o oarecare măsură deplasați în comparație cu dispunerea lor într-un cristal perfect, fără o dislocare. Suma tuturor deplasărilor elastice acumulate în timpul unui circuit în jurul conturului Burgers ABCD se manifestă sub forma unui reziduu, când conturul corespunzător este construit într-un cristal perfect. Prin urmare, vectorul Burgers, care închide conturul Burgers într-un cristal perfect, este o măsură a distorsiunii lattice într-un cristal imperfect, care este cauzată de o dislocare.
Fig. 10.5. Burgeri contur în jurul o dislocare șurub (a) și un circuit echivalent într-un cristal perfect (6)
Amploarea vectorului Burgers nu depinde de cât de departe conturul Burgers este îndepărtat de la dislocare. Mai departe de dislocare am topografiei Guy acest circuit, deplasările mai puțin elastice ale atomilor în zona shennoy-Sauveur, dar cu cât bucla, iar cantitatea de deplasare elastică, acumulată în timpul parcurgeri sale, imuabilă.
Fig. 10.5 demonstrează construcția conturului Burgers și vectorul pentru cazul unei dislocări în șurub. Conturul Burgers poate fi construit, de exemplu, din punctul de pornire A (figura 10.5, a). Să mergem la stânga nouă distanțe ei interatomice în punctul B, șase - înainte de punctul C și dreptul nouă - la punctul D. Pentru a ajunge la nivelul punctului inițial A, punctul D coboară vertical în jos, la punctul E pe una distanțe interatomice și șase treci interatomică distanțele de la E la A.
Pentru realizarea circuitului respectiv într-un cristal perfectă (. Figura 10.5, b) fac nouă „pași“ din punctul de referință A „la B“ apoi șase - până la C „nouă - la D“, un pas vertical în jos de la D „ E 'și șase pași - la un nivel orizontal spre punctul de plecare. Cu toate acestea, nu intră în punctul A inițial „și punctul F. nevascos elimina contur, închiderea acestuia vectorul Burgers b (conectarea punctele F și A“). Acest vector din Fig. 5b caracterizează gradul de distorsiune a rețelei cauzate de o dislocare a șurubului în cristal din Fig. 10,5, a. Este foarte convenabil ca distorsiunea laturii unui cristal imperfect să fie exprimată în termenii perioadei lattice a unui cristal ideal, adică printr-o constantă.
Este ușor de observat că vectorii Burgers obținuți în Fig. 10.1 și 10.2 sunt vectorii de schimbare.
Direcția vectorului Burgers depinde de direcția traversalului de-a lungul conturului Burgers. În consecință, conceptul vectorului Burgers conține o incertitudine corespunzătoare unui unghi de 180 de grade. Dar acest lucru nu este un dezavantaj serios, deoarece esența incertitudinii menționat este redusă, de exemplu, că gama de dislocare marginii prin cristal (ris.10.5) a determinat o schimbare a jumătății superioare a cristalului în raport cu partea de jos sau la stânga, care este același, o deplasare spre dreapta jumătatea de jos a cristalului față de jumătatea superioară.
Vectorul Burgers se caracterizează printr-o serie de caracteristici:
1. Este normal la linia de dislocare a muchiei și este paralelă cu linia de dislocare a șuruburilor. Pe linia de dislocare mixtă, unghiul dintre acesta și vectorul Burgers în diferite puncte are o valoare diferită (vezi figura 9.10.6).
2. Pentru defectele tipului de dislocare este egal cu zero. Dacă vom construi un contur de Burgers în jurul oricărui defect de punct sau defect de tip liniar non-dislocare (în jurul unui lanț de atomi sau locuri de muncă), atunci conturul corespunzător din cristalul ideal va fi închis.
3. Este același pe toată linia de dislocare, adică este un invariant al dislocării. Ar trebui, de exemplu, din faptul că deplasarea circuitului Burgers de-a lungul liniei de dislocare tot timpul el va fi echivalentă cu conturul inițial (cu condiția ca toate punctele sale nu iese zăbrele câmp perfectă, t. E. Nu traversează alte imperfecțiuni). În plus, vectorul de forfecare care creează, de exemplu, o dislocare mixtă curbilinie, are o magnitudine și o direcție pentru întregul cristal.
Vectorul Burgers al unei dislocări mixte poate fi descompus într-o componentă de graniță și șurub care depind de unghiul # 966; între vectorul Burgers și linia unei dislocări mixte.
Invarianța vectorului Burgers implică o consecință importantă: o dislocare nu se poate rupe în interiorul unui cristal. Presupunând contrariul, vom avansa conturul Burgers pentru pretinsul punct de rupere al dislocării. Conturul va rămâne neschimbat, deoarece tot timpul se află într-o zonă cu o grătare perfectă. Dar dacă aceasta corespunde fostul vector Burgers diferit de zero, ceea ce înseamnă că în circuitul Burgers tot timpul există dislocare, t. E. Nu poate fi rupt în interiorul cristalului. Dislocarea se poate rupe doar la limita cristalului. In interiorul cristalului, dislocatiile pot forma bucle inchise cu acelasi vector de Burgers de-a lungul intreaga bucla sau pot intalni alte dislocatii, formand noduri (puncte de intalnire).
Fig. 10.6. Partea de frontieră și componentele cu șurub ale vectorului Burgers de o dislocare mixtă
Faptul că dislocarea nu se rupe în interiorul cristalului poate fi dovedită prin urmărirea într-un mod foarte evident. Dislocarea este limita zonei de forfecare, care trebuie să fie o linie închisă.
Vectorul Burgers și linia de dislocare determină în mod unic posibilul plan (suprafața) al alunecării.
Din moment ce vectorul Burgers este o caracteristică cantitativă importantă a unei dislocări, este necesar să fie capabil să o desemneze astfel încât înregistrarea sa să reflecte direcția și magnitudinea vectorului.
Dacă vectorul b are trei componente x, y și z de-a lungul celor trei axe de coordonate. de către și bz. atunci este scris astfel: b = [bx by bz]
Amploarea vectorului Burgers sau, după cum se spune adesea, puterea sa este ușor de determinat:
Direcțiile axelor x, y și z sunt luate de obicei prin direcțiile cristal-grafice ale marginilor celulei unice a rețelei date. În cazul unei zăbrele cubice, componentele de-a lungul axelor bx. de către și bz pot fi exprimate în termenii perioadei celulei unice a.
Această perioadă va intra în cel mai mare divizor comun na, unde n este un anumit număr. atunci
Aici u, v și w sunt numere întregi, iar [uvw] este simbolul direcției cristellografice a vectorului Burgers. Puterea
Fig. 10.7. Vectorii de Burgers într-o rețea primitivă cubică
Pentru un vector, componentele de-a lungul axelor b1x = 0, b1y = # 945; și b1z = 0. Prin urmare. Aceasta înseamnă că direcția vectorului este direcția cristalografică, iar puterea lui este
Pentru un vector, b2y = a și b2z = 0. ; valoarea lui este
Pentru vectorul avem :. Puterea lui este.
Generarea paginii: 0.009 secunde.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: