​蓝宝石晶体的动力强度（二）

蓝宝石晶体的动力强度（二）

随着短波的加载(10-100 MPa), 晶体的形变状态从弹性变为塑性变形, 例如: 晶体开“流动”. 因为短波的行为很短暂(大约为纳秒级), 晶体点阵排列不会受材料的流动干扰. 但是, 在这样的条件下, 点阵经历着等方性压缩, 例如: 在波传播方向和垂直于面方向的压缩. 但是如果这种材料已经具有液体的特性, 那么Pascal 法则开始起作用. 实际上, X 射线衍射实验常常揭示出晶格点阵在所有方向上的统一压缩. 

短波诱导的硅和铜中的晶格点阵变形的测试表明这些材料具有根本不同的响应机制[76]. 特别是在 10-100 MPa 的载荷下, 铜晶体中弹性变形状态转变成塑性变形, 而晶体点阵保持不变. 仅仅在波传播和垂直方向上它的等方性压缩才发生. 但是, 硅的晶体点阵在波传播方向上被压缩 11%, 而在垂直方向上没有变化. 尽管压力超出了静态屈服强度而且在纵向有强烈的变形, 硅并没有进入塑性变形状态; 它的响应仍然保持完`全的弹性. 

我们知道在增加载荷的作用下晶体中的位错开始移动, 相互作用并产生新的位错. 宏观上, 位错仅仅是材料的塑性. 但是, 转变为塑性状态需要相当时间, 这依赖于位错的zui初浓度和它们的移动性. 和其他共价晶体一样, 硅也以低的位错移动性为特征. 所以, 在短时间力的作用过程中, 没有观察到进入塑性变形状态的转变. 对于铜晶体, 进入塑性状态的时间短(10-100 ps), 然而, 在一个等同的冲击加载行为下, 铜获得一个流体力学态. 对于离子型晶体, 位错密度和移动性比共价键晶体中的高几个数量级, 这为晶体在与力相互作用时转变为塑性态提供了必要的条件. 一般·来说, 人们假定固体在震动压缩下结构的排列持续10-9-10-7 左右.

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