晶体塑性变形的微观机制

晶体塑性变形主要通过位错滑移实现。金属晶体中，位错在切应力作用下沿特定晶面和晶向移动，导致材料永久变形。铝晶体中，位错密度可从10^6增加到10^12每平方厘米。铜单晶变形时，位错会形成塞积群，产生局部应力集中。多晶体材料中，晶界阻碍位错运动，需要更高应力才能变形。钛合金中，孪生变形也是重要机制，特别是在低温条件下。

晶体变形还涉及晶界滑动和扩散蠕变。高温下，晶界原子扩散使相邻晶粒相对移动，陶瓷材料中这种现象尤为明显。镍基高温合金在800度以上，晶界滑变速率可达10^-8每秒。纳米晶体材料中，晶界体积占比高，变形机制转变为以晶界转动为主。石墨烯等二维材料中，褶皱和滑移共同作用，形成独特的变形行为。