• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Кристалічна будова металів.

Як і люба інша речовина метали можуть знаходитися в трьох агрегатних станах: газоподібному, рідкому і твердому.

Газоподібний стан характеризується неупорядкованим тобто хаотичним тепловим рухом молекул (атоми в газах об'єднані в молекули, відстані між який у багато разів перевищують розміри атома). Тому що молекули практично не взаємодіють один з одним, то гази легко заповнюють будь-який об’єм, тобто для них характерна відсутність власного об’єму і форми, вони легко піддаються тиску і мають низьку теплопровідність.

Рідкий і твердий стан тіл характеризується щільним розташуванням атомів друг щодо друга, що призводить до їх більш сильної взаємодії і, як наслідок цього, рідина і тверді тіла мають власний об’єм. Для рідин характерна наявність ближнього порядку в розташуванні атомів, що просліджується в невеликих об’ємах, розміри яких можна порівняти з міжатомними розмірами. Такі скупчення атомів, що мають ближній порядок у розташуванні, називаються флуктуаціями атомної будови або фазовими флуктуаціями. Флуктуації атомної будови - це не стаціонарні утворення тому що в рідині відбувається безперестанний процес їхнього виникнення і розпаду і чим менші розмір флуктуації атомної будови, тим менше ймовірність її існування. З підвищенням температури рідини середній розмір флуктуацій атомної будови зменшується і при досягненні температури кипіння вони руйнуються тому що рідину переходить у газоподібний стан.

Під атомно-кристалічною структурою розуміють взаємне розташування атомів (іонів) у реальному кристалі. Залежно від будови (розташування атомів) тверді тіла поділяють на аморфні і кристалічні.

Аморфні тілахарактеризуються хаотичним розташуванням атомів , зберігають постійну форму, але не мають певних (критичних) температур плавлення та кристалізації. Залежно від зовнішніх умов їхні властивості змінюються поступово. В аморфних тілах (каніфоль, скло, смола) спостерігається близький порядок розміщення частинок, який поширюється лише у межах кількох міжатомних відстаней. Аморфний стан металів реалізується за умов інтенсивного охолодження під час кристалізації.

За звичайних умов тверднення, метали у твердому стані мають кристалічну будову. Твердий (кристалічний) стан характеризується дальнім порядком розташування атомів, що дає можливість визначити координати кожного наперед заданого атома по заданому кристалографічному напрямку. Для металів у твердому стані кристалічна будова характеризується упорядкованим закономірним розташуванням атомів у просторі. Модель атомної будову кристалів уявляють у виді кристалічних ґрат, які у свою чергу являють собою систему кристалографічних напрямків і площин ( Рис. 1 .1).

Рис. 1.1 Модель атомної будови

кристалів

Вузли кристалічних ґрат відповідають центрам ваги атомів (ґрати Браве). Закономірне розташування атомів у просторі визначається елементарним кристалічним осередком. Елементарний кристалічний осередок– це мінімальний обє’м, у якому просліджується порядок (закономірність) розташування атомів у просторі, характерний для даних кристалічних ґрат .

Для металів характерні такі три види упакувань: обє’мноцентрованого куба –ОЦК, гранецентрованого куба -ГЦК , гексагональна щільноупакована -ГП (Рис.1.2 ) .

Параметрами упакування є відстань між атомами. Упакування характеризується координаційним числом (К) тобто числом найближчих «сусідів» будь-якого атома і числом атомів ( n) , що приходяться на один елементарний кристалічний осередок. Координаційне число визначає щільність упакування атомів у кристалі. Для металів характерна наявність високого координаційного числа. Реалізація в металах відзначених вище структур є наслідком їхньої високої компактності, що зменшує вільну енергію твердого тіла. По щільноупакованим напрямкам відстані між атомами приймаються рівними діаметру атома, тобто в цьому випадку атоми, знаходяться у рівноважному положенні і мають мінімальний запас вільної енергії. Зміна відстані між атомами буде приводити до збільшення пружних напружень і збільшенню сил притягання чи відштовхування , що діють між частками , і підвищенню запасу вільної енергії.

Для основних видів кристалічних ґрат металів характерні такі координаційні числа (К) і числа атомів(n) , що приходяться на один елементарний кристалічний осередок:

ОЦК К=8 ; n =2

ГЦК К=12; n=4

ГП К=12; n=6

Читайте також:

1. C. 3. Структурна побудова управління організаціями.
2. II. Будова доменної печі (ДП) і її робота
3. Анатомічна будова кістки
4. Анатомічна будова кісток вільної нижньої кінцівки
5. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка
6. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка
7. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка та її вплив на його психологічні особливості й поведінку.
8. Анізотропія властивостей металів.
9. Антигенна будова HDV
10. АСОЦІАЦІЯ. ПОБУДОВА АСОЦІАТИВНОГО КУЩА
11. Атмосфера. ЇЇ хімічний склад та будова
12. Атомно-кристалічна структура металів

Переглядів: 670