АМОРФНЫЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛА. ЭЛЕМЕНТЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ
Вещество в твердом состоянии может иметь аморфное или кристаллическое строение. В аморфном веществе, например, стекле, структурные составляющие (атомы, молекулы, ионы) расположены беспорядочно, а в кристаллическом – по геометрически правильной схеме, на определенном расстоянии друг от друга.
Общим свойством металлов и сплавов является их кристаллическое строение, характеризующееся определенным закономерным расположением атомов в пространстве. Для описания атомно-кристаллической структуры используют понятие кристаллическойрешетки - воображаемой пространственной сетки с атомами в узлах. Наименьшая геометрически правильная часть объёма кристаллической решетки называется элементарной ячейкой. Трансляция (параллельное перемещение) элементарной ячейки в пространстве полностью воспроизводит структуру кристалла. Длина ребра элементарной ячейки, т.е.расстояние между центрами двух соседних частиц, называется периодом решетки измеряется в нм (10-9 м).
Кристаллические решётки, в которых атомы расположены только в узлах, называются простыми. В сложных кристаллических решётках с плотной упаковкой атомы находятся не только в вершинах, но и внутри ячеек или на гранях.
Кристаллы характеризуются координационным числом (К) и базисом решётки (n). Координационное число показывает, сколько ближайших равноудалённых соседних атомов окружает каждый атом в кристалле и характеризует плотность упаковки атомов в кристалле. Чем больше К, тем выше плотность упаковки. Базис решётки означает число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку.
Для большинства металлов характерны 3 типа кристаллических решёток:
а) объёмно-центрированная кубическая (ОЦК);
б 
) гранецентрированная кубическая (ГЦК);
в) гексагональная плотноупакованная (ГПУ).
Типы кристаллических решеток и схемы упаковки в них атомов.
Существуют другие виды кристаллических решёток
Из-за неодинаковой плотности атомов в различных направлениях, в кристаллах наблюдаются разные свойства. Различие свойств в кристаллах в зависимости от направления испытания называется анизотропией.
Разница в физико-химических и механических свойствах кристаллов в разных направлениях может быть весьма существенной. При измерении в двух взаимно перпендикулярных направлениях кристалла цинка значения температурного коэффициента линейного расширения различаются в 3-4 раза, а прочность кристалла железа – более чем в 2 раза.Аморфные же тела все изотропны, т.е. имеют одинаковые физико-механические свойства по всем направлениям.
Анизотропия свойств (прочности, тепло- и электропроводимости, коэффициента линейного термического расширения и др.) характерна для монокристаллов. Применяющиеся металлические материалы являются, преимущественно, телами поликристаллическими, состоящими из большого числа случайно ориентированных по отношению друг к другу в пространстве кристалликов. Поэтому при испытании таких тел анизотропия не обнаруживается – свойства во всех направлениях усредняются, и поликристалл становится как бы изотропным. Это явление называют квазиизотропией.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 2263;