晶體力學性質
正文
在外力作用下,晶體的力學量產生變化的性質。按外力的大小可分為彈性、塑性和脆性。彈性是指在較小的外力作用下,晶體發生可逆形變的性質。這種性質可用胡克定律描述:sij=λijklσkl;σij=cijklskl 。式中sij 為晶體內的應變張量, 它定義為晶體內某點xj 處所產生的沿 xi方向的對稱相對伸縮,這是一個對稱二階張量;σij為晶體內的應力張量,它定義為晶體內部與xj方向垂直的單位面積兩邊沿xi方向相互作用的力;彈性性質表示應力與應變之間是線性關係,其比例係數 λijkl 是四階對稱張量,稱為彈性順服常數;cijkl也是四階對稱張量,稱為彈性勁度常數。
外力超過彈性限度時,則晶體產生不可逆的塑性性質。在外力作用下,一部分晶體相對另一部分,以界面上原子相對滑移過若干原子間距,重新達到新的平衡位置而造成局部滑移,這就是塑性流變。它是不可逆的形變。晶體內位錯的存在,使塑性流變極易產生。
外力進一步增大,使晶體內某些較弱的鍵破壞,該過程的巨觀擴展,使晶體斷裂。沿特定晶面產生晶體完全的裂解,稱為解理。這是與該晶面對應的較弱鍵的完全破壞相聯繫的。
晶體的力學性質,無論是彈性、塑性還是脆性,都呈現各向異性。