题目
说明下列现象产生的原因:(1)滑移面是原子密度最大的晶面,滑移方向是原子密度最大的方向;(2)晶界处滑移的阻力最大;(3)实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小;(4)Zn、α-Fe、Cu的塑性不同。
说明下列现象产生的原因:
(1)滑移面是原子密度最大的晶面,滑移方向是原子密度最大的方向;
(2)晶界处滑移的阻力最大;
(3)实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小;
(4)Zn、α-Fe、Cu的塑性不同。
题目解答
答案
答:(1)这是因为原子密度最大的晶面其面间距最大,点阵阻力最小,因而容易沿着这些面发生滑移;至于滑移方向为原子密度最大的方向是由于最密排方向上的原子间距最短,即位错的柏氏矢量b最小。
(2)因为晶界处缺陷多,位错与晶界交互作用产生的阻力,对位错运动产生阻力,导致晶体强化。
(3)因为晶体滑移并不是晶体的一部分相对于另一部分沿着滑移面作刚性整体位移,而是借助位错在滑移面上运动来逐步地进行的。
(4)因为它们的晶体结构不同,滑移系个数不同,所以它们的塑性不同。如:α-Fe为体心立方晶体,共有48个滑移系;Cu为面心立方晶体,共有12个滑移系;Zn为密排六方晶体,共有3个滑移系。
解析
步骤 1：滑移面和滑移方向的原子密度
滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。这是因为原子密度最大的晶面其面间距最大，点阵阻力最小，因而容易沿着这些面发生滑移。至于滑移方向为原子密度最大的方向是由于最密排方向上的原子间距最短，即位错的柏氏矢量b最小。
步骤 2：晶界处滑移的阻力
晶界处滑移的阻力最大。因为晶界处缺陷多，位错与晶界交互作用产生的阻力，对位错运动产生阻力，导致晶体强化。
步骤 3：实际测得的晶体滑移所需的临界切应力
实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小。因为晶体滑移并不是晶体的一部分相对于另一部分沿着滑移面作刚性整体位移，而是借助位错在滑移面上运动来逐步地进行的。
步骤 4：Zn、α-Fe、Cu的塑性不同
Zn、α-Fe、Cu的塑性不同。因为它们的晶体结构不同，滑移系个数不同，所以它们的塑性不同。如：α-Fe为体心立方晶体，共有48个滑移系；Cu为面心立方晶体，共有12个滑移系；Zn为密排六方晶体，共有3个滑移系。
滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。这是因为原子密度最大的晶面其面间距最大，点阵阻力最小，因而容易沿着这些面发生滑移。至于滑移方向为原子密度最大的方向是由于最密排方向上的原子间距最短，即位错的柏氏矢量b最小。
步骤 2：晶界处滑移的阻力
晶界处滑移的阻力最大。因为晶界处缺陷多，位错与晶界交互作用产生的阻力，对位错运动产生阻力，导致晶体强化。
步骤 3：实际测得的晶体滑移所需的临界切应力
实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小。因为晶体滑移并不是晶体的一部分相对于另一部分沿着滑移面作刚性整体位移，而是借助位错在滑移面上运动来逐步地进行的。
步骤 4：Zn、α-Fe、Cu的塑性不同
Zn、α-Fe、Cu的塑性不同。因为它们的晶体结构不同，滑移系个数不同，所以它们的塑性不同。如：α-Fe为体心立方晶体，共有48个滑移系；Cu为面心立方晶体，共有12个滑移系；Zn为密排六方晶体，共有3个滑移系。