Структура и свойство материалов (из конспекта лекций)

Симметрия

– общее свойство материала. Характеризуется: 1)

. центром симметрии ( I ), 2).

плоскостью симметрии (m), 3).

осью симметрии (n).

1).

Это некая точка m многогранника, которая хар-ся тем, что при пересечении многогранника отсекает одинаковые части. 2).

Это плоскость, которая пересекает многогранник и разделяет на 2 равные зеркальные части. 3).Это ось, которая проходит через ось (центр тяжести) при повороте кристалл совмещается сам с собой. n=360/α

(В кристаллах встречаются лишь оси симметрии 1,2,3,4 и 6 порядка. Отсутствуют 5 и 7).

Направление – [ ]; Эквивалентные направления - < >; Совокупность плоскостей - { }; Плоскость – ( ).

Гранецентрированная кубическая структура (ГЦК)благородные (медь, серебро, золото), многовалентные (алюминий, свинец), переходные (никель, продий, палладий, иридий, платина).

Каждый атом имеет 12 ближайших соседей на расстоянии а/ 2. Доля пространства заполнения шарами η=74%. Коэф. 0,74 – соответствует наиболее плотной упаковки в случае равновеликих шаров. Плотноупакованная направление в ГЦК – (101), а плотноупакованная плоскость – (111).

Гексаганально плотно упакованная структура (ГПУ) – переходные (скандий, титан, цирконий), двухвалентные (магний, цинк, кадмий).

Координационное число – 12, (с/а= 8/3). Коэф. Компактности η=74%.

Объёмоцентрированная кубическая структура (ОЦК) – щелочные (литий, натрий, калий, рубидий, цезий), переходные (бром, ванадий, железо и цирконий некоторых t интервалов).

Каждый атом имеет 8 ближайших соседей на расстоянии (а 2)/2. Плотноупакованная направление – (111), плотноупакованной плоскости нет. Коэф. Компактности η=68%. Это означает что, ячейка занята на 68%.

В ОЦК структуре кол-во пустот n=4. Октоэдрические пустоты – в центре куба и посередине рёбер, и окружены 6 атомами. Размер октоэдрической пустоты r0=0,41R. Тетраэдрические пустоты вторые по размеру, rТ=0,225R. В ГЦК располагаются по 2 на каждой диагонали. На элементарную ячейку приходится 8 тетраэдрических пустот. ГПУ – имеет октоэдрические и тетраэдрические пустоты (rТ=0,225R , r0=0,154R). ОЦК - rТ=0,291R. В ОЦК больше пустот и большего размера, чем в ГЦК.

Закон поглощения или ослабления рентген. лучей

в диф. форме: . В интегральной форме . μ

– коэф. Пропорциональности ослабления либо поглощения лучей.

Дефекты

: точечные

(нульмерные) малы во всех 3 измерениях – вакансии, межузельные атомы; линейные(одномерные) малы в двух измерениях, а в третьем они большего размера (на длину зерна) – дислокации, цепочки вакансий, межузельные атомы; поверхностные(двумерные) малы только в одном измерении – границы блоков и зёрен. Точечные, линейные и поверхностные явл. микроскопическими

дефектами т.е. в одном направлении измеряется атомными диаметрами. Объёмные

(трёхмерные) – макроскопичны– поры и трещины. Вакансия

– место с которого атом сместился из узла решетки. Если в кристалле N

атомов и n

вакансий то равновесная концентрация вакансий . В металлических материалах основной точечный дефект – вакансии, т.к. энергия образования междоузельного дефекта меньше энергии вакансии.

Образование точечных

: дефектов: по механизму Френкеля

– вакансии и межузельный атом могут одновременно образовываться при перемещении атома из его нормального положения в узле решётки (при облучении ядерными частицами); по механизму Шоттки

– атом приобретает избыток Е от соседних атомов, выходит на поверхность и занимает узлы нового слоя, через время на место атома поверхностного слоя переходит атом и глубокого слоя, и вакансия перемещается в глубь кристалла.

Перейти на страницу: 1 2

О проекте

Мы создали этот проект для людей, которых интересует наука физика. Материалы на сайте представлены интересно и понятно.

Новые статьи

Солнечная энергия
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце.
Энергия ветра
По оценке Всемирной метеорологической организации запасы энергии ветра в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год.