材料科学基础 什么是柏氏矢量？其物理意义和特点如何

材料科学基础 什么是柏氏矢量？其物理意义和特点如何

柏氏矢量用来描述位错区域原子的畸变特征（包括畸变发生在什么晶向以及畸变有多大）的物理参量,称为柏氏矢量（Burgers vector）.它是一个矢量,1939年由柏格斯（J.M.Burgers）率先提出.
　　3.2.3.1柏氏矢量的确定：
　　柏氏矢量可通过柏氏回路（Burgers circuit）来确定.在含有位错的实际晶体中作一个包含位错发生畸变的回路,然后将这同样大小的回路置于理想晶体中,此时回路将不能封闭,需引一个额外的矢量b连接回路,才能使回路闭合,这个矢量b就是实际晶体中位错的柏氏矢量.如图所示.
　　刃型位错柏氏矢量的确定
　　a）实际晶体 b) 完整晶体
　　1.右手法则
　　刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直,其正负可用右手法则确定,如图3－22所示.（通常先人为地规定位错线的方向,然后用右手食指表示位错线的方向,中指表示柏氏矢量的方向,当拇指向上是为正刃型位错,向下时为负刃型位错.）
　　螺型位错的柏氏矢量与位错线平行,且规定柏氏矢量与位错线正向平行的为右旋；反向平行的为左旋.
　　2.三种类型位错的矢量图解法,如图3－23所示.
　　3.2.3.2柏氏矢量的特征：
　　●用柏氏矢量可判断位错的类型.柏氏矢量与位错线垂直者为刃型位错,平行者为螺型位错,既不垂直又不平行者为混合位错.
　　●柏氏矢量反映位错区域点阵畸变总累积的大小.柏氏矢量越大,位错周围晶体畸变越严重.
　　●用柏氏矢量可以表示晶体滑移的方向和大小.位错运动导致晶体滑移时,滑移量大小即柏氏矢量b,滑移方向即为柏氏矢量的方向.
　　●一条位错线具有唯一的柏氏矢量.它与柏氏回路的大小和回路在位错线上的位置无关,位错在晶体中运动或改变方向时,其柏氏矢量不变.
　　●若位错可分解,则分解后各分位错的柏氏矢量之和等于原位错的柏氏矢量.
　　●位错可定义为柏氏矢量不为零的晶体缺陷,它具有连续性,不能中断于晶体内部.其存在形态可形成一个闭合的位错环,或连接于其他位错,或终止在晶界,或露头于晶体表面.

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