Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004



страница4/17
Дата27.04.2013
Размер0.95 Mb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

3. Кристаллическая структура твердых тел.




Рис. 7. Элементарная решетка алмаза.
В кристалле ионы находятся в потенциальных ямах (см. рис.2) и расположены упорядоченно. Упорядоченное расположение атомов принято называть кристаллической решеткой. Для описания кристаллических решеток удобно воспользоваться понятием  элементарная ячейка кристалла  минимальный объем кристалла, полностью отражающая его геометрические свойства. При трансляции (параллельном перемещении) элементарной ячейки можно заполнить сколь угодно большой кристалл.

У элементов четвертой группы ковалентная насыщенная и направленная связь, и у каждого атома четыре соседа. Число ближайших соседей принято называть координационным числом K. Элементарную решетку можно представить в виде тетраэдра с одним атомом в центре и четырьмя атомами по вершинам тетраэдра. Кристаллическую решетку с такой элементарной ячейкой имеют элементарный кремний, германий, углерод в модификации алмаза. Этот тип кристаллической решетки принято называть решеткой алмаза.




Рис. 8. Элементарная ячейка решетки типа NaCl.
Кристаллические решетки с ионной связью более компактны, координационное число K достигает 6. Это связано с тем, что ионная связь не насыщена, хотя и направленна. Типичным представителем веществ с таким видом связи является поваренная соль, соединение NaCl. Ее кристаллическую решетку можно представить в виде примитивного куба, в вершинах которого расположены ионы хлора и натрия. Элементарная ячейка показана на рис. 8.
При образовании металлической связи кристаллические решетки становятся еще более компактными. Координационные числа K достигают значений 8 и 12. В металлических материалах, как правило, формируются три типа кристаллических решеток: объемноцентрированная кубическая (ОЦК), гранецентрированная кубическая (ГЦК) и гексагональная плотноупакованная (ГПУ). Элементарные ячейки ОЦК, ГЦК и ГПУ решеток показаны на рис. 9.







Рис.9. Типы кристаллических решеток металлов.

а) Г.Ц.К, б) О.Ц.К., в) Г.П.У.

ОЦК решетку имеют такие металлы, как вольфрам, молибден, ниобий, щелочные металлы, низкотемпературные модификации железа , титана. Серебро, медь, алюминий, никель, высокотемпературная модификация железа имеют ГЦК решетку.
ГПУ решетка у магния, цинка, кадмия, высокотемпературной модификации титана.

Плотность кристаллической решетки (объем занятый атомами) удобно характеризовать также коэффициентом заполнения Z, т.е. отношением объема занимаемого атомами ко всему объему кристалла, обычно выраженным в процентах. Очевидно, чем выше координационное число K - тем больше плотность упаковки атомов и соответственно коэффициент заполнения кристаллической ячейки Z. Нетрудно вычислить эти параметры для разных типов кристаллических решеток, результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4.

Тип решетки

Простая кубическая

ОЦК

ГЦК

ГПУ

К

6

8

12

12

Z, %

52

68

74

74


Металлы с плотноупакованной решеткой, как правило, обладают лучшей проводимостью, чем металлы с менее плотноупакованной решеткой. Это связано с тем, что у металлов с плотноупакованной решеткой повышена плотность электронного газа, а следовательно, повышена концентрация основных носителей заряда – свободных электронов.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие Уфа 2006 удк 330. 43
Еникеев Т. И. Эконометрика. / Учебное пособие. Уфа: ООО полиграфстудия «Оптима». 2006. 116 с., табл. 7, рис. 5, библ. –24 наз
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие Уфа 2006 удк 519. 8 Б 19 ббк 22. 1: 22. 18 (Я7)
Бакусова С. М. Математика. Часть Математическое программирование / Учебное пособие. Уфа: ООО полиграфстудия «Оптима», 2006. – 71...
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconКультурология
Культурология: учебное пособие / под ред. О. Б. Феклиной; Уфимск. К90 гос авиац техн ун-т. – Уфа: угату, 2006. – 123 с
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие Москва 2004 г. Составители: д т. н., проф. Е. П. Доморацкий
Моделирование функциональных узлов ЭВМ с помощью программы Electronics Workbench (Учебное пособие) / Сост. Е. П. Доморацкий, К. О....
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие Кемерово 2004 удк
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 271400 «Технология продуктов детского и функционального питания» всех форм...
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие москва 2002 удк 536 ш 25 Рецензент д ф. м н. профессор В. М. Кузнецов (рхту им. Д. И. Менделеева) Шарц А. А. Основы термодинамики: учебное пособие. М.: Мгту «станкин»
Учебное пособие предназначено для студентов второго курса и содержит краткое изложение основного материала подраздела «Термодинамика»...
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие /А. А. Горелов. М.: Мпси: Флинта, 2004. 608 с
Социальная экология: Учебное пособие /А. А. Горелов. М.: Мпси: Флинта, 2004. 608 с
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconЛекции по русскому фольклору: Учебное пособие. М.: Дрофа, 2004. 336 с
Костюхин Е. А. Лекции по русскому фольклору: Учебное пособие. – М.: Дрофа, 2004. – 336 с
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconКнига рассчитана на студентов, аспирантов и всех тех, кто интересуется историей
В15 История России. XX век. Часть 2: Учебное пособие. Уфа: рио башГУ, 2002. 234 с
Учебное пособие Уфа 2004 Физика металлов. Учебное пособие. Уфа: угату, 2004 iconУчебное пособие для учащихся 5 класса
Учебное пособие предназначено для учащихся 5 классов основной школы. Оно охватывает историю Сибири с эпохи камня до наших дней. Учебное...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org