Атомно-кристаллическая структура металлов

Кристаллическая решетка – это воображаемая пространственная сетка, в узлах которой располагаются атомы или ионы, образующие твердое кристаллическое тело. Наименьший объем кристалла, дающий представление об атомной структуре металла во всем объеме, называется элементарной кристаллической ячейкой.

Для металлов наиболее распространены кристаллические решетки следующих типов:

· объемно – центрированная кубическая (ОЦК) – Rb, K, Na, Li, W, V, Fe, Cr, Nb;

· гранецентрированная кубическая (ГЦК) – Pt, Ni, Ag, Au, Pd, Fe, Cu и др.;

· гексагональная решетка (ГПУ) – Mg, Cd, Re, Zn, Be и др.

Менее распространены ромбоэдрическая, тетрагональная и более сложные решетки.

Кристаллические решетки характеризуются определенными параметрами.

Период решетки – расстояние между центрами двух соседних частиц в элементарной ячейке.

Координационное число – количество атомов, находящихся на наиболее близком и равном расстоянии от любого выбранного атома в решетке.

Базис решетки – количество атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку решетки.

Коэффициент компактности – отношение объема, занимаемого атомами, ко всему объему решетки.

Из рассмотренных схем элементарных ячеек видно, что плотность упаковки атомов в разных плоскостях и по разным направлениям в кристалле разные. Поэтому и свойства монокристалла (химические, механические) в разных направлениях будут разные, т.е. монокристалл является телом анизотропным в отличие от аморфных изотропных тел (стекло, пластмассы и др.), свойства которых не зависят от направления.

Технические металлы являются поликристаллами, т.е. состоят из большого числа анизотропных монокристаллов. Поскольку в большинстве случаев кристаллиты статистически неупорядоченно ориентированы один по отношению к другому, то во всех направлениях свойства поликристаллов более или менее одинаковы, т.е. поликристаллические тела являются изотропными.

Дата добавления: 2014-01-05