転位【材料力学用語辞典】

材料力学用語辞典では、材料力学で出てくる専門用語を分かりやすく紹介しています。今回の用語は「転位」です。

この記事はYoutube動画で紹介した内容の概要です。詳細は動画をご覧ください。

格子欠陥と転位

金属結晶は原子が規則的に配置されているように見えますが、実際には完全ではなく様々な格子欠陥を含みます。格子欠陥には3種類あります。点欠陥（空孔・格子間原子）、線欠陥（転位）、面欠陥（自由表面・結晶粒界・積層欠陥）です。転位は塑性変形（すべり変形）と密接に関係します。

転位の種類とすべり変形

代表的な転位として刃状転位とらせん転位があります。刃状転位は余分な原子半面が結晶格子に挿入された構造で、その端部が転位線です。らせん転位はすべり面が螺旋状にずれた構造をもちます。

すべり変形は、すべり面全体が一度に動くのではなく、転位が原子間結合を切断・再結合しながら段階的に移動することで生じます。これにより、すべり面全体が一度に動くよりもはるかに小さなエネルギーで塑性変形します。

まとめ

• 金属結晶は格子欠陥を含み、転位は線欠陥に分類される。他に点欠陥（空孔・格子間原子）、面欠陥（自由表面・結晶粒界）がある。
• 塑性変形ではすべり面全体が同時に動くのではなく、転位が原子間結合を切断・再結合しながら移動することですべり変形が生じる。
• 代表的な転位は刃状転位とらせん転位。実際の結晶では混合転位として存在することが多い。

YouTube動画でより詳細に説明しています。ぜひご覧ください。

再生できない方はこちらからどうぞ

関連する内容

材料力学用語辞典

材料力学の教室

身近な材料力学

HOME

生活に役立つ材料力学

YouTube

材料力学分野の仕事に20年以上従事する博士(工学)が運営しています。
2022年にYoutubeチャンネルを開始し、動画数が増えてきたので探しやすくするために本サイトを開設しました。
ここで紹介する動画以外にもYoutubeには多くの動画が有るので、ぜひチャンネル登録もお願いします。