23 | 01 | 2018
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Атомно-кристалічна будова металів

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 3.70 (5 Голосов)

Усі матеріали в твердому стані вважають тілами. Тіла, в яких атоми розміщені не в порядковано, називають аморфними (скло, віск, смола, каніфоль та ін.). До кристалічних тіл належать усі метали та їхні сплави, які характеризуються упорядкованим положенням атомів. У металах і металевих сплавах атоми перебувають у зв'язках — просторових кристалічних ґратках (комірках).

Найхарактернішими для металів є три типи кристалічних ґраток: об'смоцентрична кубічна (о. ц.к.), гранецентрична кубічна (г. ц.к.), гексагональна щільноупакована (г. щ.у.).

Метали, наприклад V, W, Cr, Fe, Mo, К, кристалізуються у системі о. ц.к. (рис.  А), метали Ag, А1, Cu, Ni — г. ц.к. (рис.  б), а метали Co, Zn, Ті, Be, Cd — г. щ.у. (рис.  В).

Кристалічні ґратки металівВідстань між центрами атомів, розташованих на ребрі кристалічної ґратки, називають параметром ґратки. Параметри кристалічних ґраток дуже малі, тому їх вимірюють в ангстремах А° (1 А° = 10-8см).

У деяких металах (залізо, олово, нікель та ін.) при нагріванні відбуваються зміни в будові кристалічної ґратки  одного й того самого металу, тобто перебудова атомів у просторі і зміна форми кристалічної ґратки.

Існування одного й того самого металу в різних кристалічних формах за різних температур (модифікацій) називають поліморфізмом, а перехід з однієї модифікації в іншу — поліморфним, або алотропічним, перетворенням.

Алотропічні перетворення металів позначають літерами грецького алфавіту: α, β, γ, δ та ін.

Кристалічні ґратки охолодження заліза  характеризують алотропічні перетворення. За температури 1539 °С відбувається первинна кристалізація заліза. При цьому утворюється δ-залізо з кристалічною ґраткого о. ц.к. При 1392°С ґратка о. ц.к. перетворюється на г. ц.к. і утворюється γ-Залізо. В проміжку 1392...911°С залізо перебуває в алотропічній формі γ-залізо. За температури 911°С г. ц.к. ґратка γ-залізо перетворюється на о. ц.к.

 Крива алотропічного перетворення при охолодженні чистого заліза

Ґратку β. Температура 768°С (точка Кюрі) пов'язана не з кристалізацією, а лише зі змінами магнітних властивостей (нижче за 768 °С залізо стає магнітним).

У різних кристалографічних площинах, проведених через центри атомів у кристалічних ґратках, число атомів і відстані між ними неоднакові. Наприклад, у площині, проведеній через основу г. щ.у. , розміщено сім, а в площині її грані — чотири атоми. У зв'язку з цим властивості монокристалів (одиничних кристалів у вигляді геометрично правильної фігури багатогранника) у різних напрямках неоднакові. Таке явище називають Анізотропією.

 


Атомно-кристалічна будова металів - 3.6 out of 5 based on 5 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить