单晶体塑性变形的主要方式包括滑移和孪晶滑移。
单晶体塑性变形是指在外力作用下,单晶体内部的晶格发生滑移和/或孪晶滑移,从而导致晶格位错密度增加,晶体形状和尺寸发生改变的现象。以下是两种主要的塑性变形方式:
1. 滑移:滑移是单晶体塑性变形最常见的方式。在滑移过程中,晶格中的位错在滑移面上移动,从而使得晶体发生塑性变形。滑移面的取向与晶体滑移系统的取向有关,通常为{111}滑移面和{110}滑移面。滑移方向与滑移面的法线方向成一定角度,称为滑移方向。滑移过程中,位错在滑移面上发生运动,导致晶体发生塑性变形。
2. 孪晶滑移:孪晶滑移是单晶体塑性变形的另一种重要方式。孪晶滑移是指在晶体中形成孪晶界,使晶体分成两个孪晶。孪晶之间的位向关系为镜面对称。在孪晶滑移过程中,孪晶界发生滑动,使得晶体发生塑性变形。孪晶滑移的特点是滑移面和滑移方向与晶体的滑移系统无关,因此在某些情况下,孪晶滑移比滑移更为有效。
1. 滑移和孪晶滑移的能量条件:滑移和孪晶滑移的发生需要满足一定的能量条件。滑移需要克服晶格中位错的相互作用能和晶界能,而孪晶滑移需要克服孪晶界能。
2. 滑移和孪晶滑移的变形效果:滑移和孪晶滑移都可以导致晶体发生塑性变形。滑移导致的塑性变形通常表现为晶体的拉伸和压缩,而孪晶滑移导致的塑性变形通常表现为晶体的剪切变形。
3. 滑移和孪晶滑移在不同晶体中的应用:滑移和孪晶滑移在不同晶体中的应用有所不同。例如,滑移在金属晶体中较为常见,而孪晶滑移在陶瓷晶体中较为常见。