A szerkezet a fémkristályok - studopediya
Minden fém kristályos szilárd anyagok. Az atomok kristályok határozott, szabályos elrendezése. Az atomok alkotják pozitív töltésű ionok és negatív töltésű elektronok. Az elektronok fémeket gyengén kötött a sejtmagba, és könnyen át egyik ion a másikba. Ez magyarázza a magas elektromos és hővezető fémek.
Képzeletbeli átszívott központok az atomok (pozitív töltésű ion) képeznek egy úgynevezett krisztallográfiai síkban. Többszörös ismétlései krisztallográfiai síkok található párhuzamosan, amely egy térbeli rácsos (ábra. 5). A atomok kristályrácspontjaiban változhat bizonyos amplitúdója és frekvenciája, és az intézkedés alapján erők vonzás és taszítás. kristályrács méretek (távolság a középpontok között a szomszédos atomok) paramétereknek nevezzük, és mért angström - Å (1Å = -8 1'10 cm), vagy kiloiksah - KX (1kH = 1,00202Å) Vagy nanométerben - nm (1 nm = 1'10 -9 cm = 0,1 Å).
Aspirációs fématomok elfoglalják a hely, legközelebb egymáshoz, így a képződését háromféle kristályrétegeiben: tércentrált köbös (BCC), lapcentrált köbös (FCC) és a
hexagonális szoros illeszkedésű (hcp) (ábra. 5).
Ábra. 5. A kapcsolási elrendezés az atomok egy fém: és - a síkban;
b - a térben; köbös fémrács: mennyiség
középpontos köbös (a) és a sejt a kristályrácsába (i);
lapcentrált köbös (d) sejt és a kristályrács (e);
elemi cella: tércentrált köbös rács (x);
lapközepes köbös rács (ok); csomagolt
köbös rács (i)
A sejt tércentrált köbös rács atomok vannak elrendezve a csúcsai és központja a kocka; van egy rács, például króm, vanádium, volfrám, stb lapcentrált köbös rács cellába atomok csúcsai a kocka és a központ minden arc a kocka .; Egy ilyen rács alumínium, nikkel, ólom, stb A rácsos HEP atomok csúcsainál helyezkednek el a hatszög hasáb bázis, a központok ezen bázisok, és a belsejében a prizma .; egy rácsos a magnézium, titán, cink és mások.
A fentiekből nyilvánvaló, hogy a jellemzői a fémek miatt belső szerkezete (a szerkezet). Geometriai helyes az atomok elrendezése a kristályrácsban teszi őket különösen nem található amorf szilárd anyagok (gyanta és üveg).
A síkok és az irányok a kristályrács atomok vannak elrendezve különböző sűrűségű, távolságra egymástól, és mivel a kristály tulajdonságai (fizikai, kémiai, mechanikai) a különböző irányokban (ábra. 6.). Ez a különbség az úgynevezett anizotrop tulajdonságait. Minden kristályok anizotrop. A fémek, amely több, különböző orientált kis kristályok anizotrop tulajdonságokkal minden irányban azonos (átlag). Ha a fémszerkezet teremt az azonos a kristályok irányultsága, az anizotrópia a fém megjelenik.
Ábra. 6. A kristálytani síkok és irányok
egy tércentrált köbös rács: egy - az irányt
arcok (négy atom); Átlós: b - három - négy atom
Tény, hogy a valódi kristály, ellentétben a tökéletes ötlet annak kristályrács szerkezete van egyenetlenségek (hibák): pont, vonal, felület.
Point hiányosságai. Amint említettük, az atomok oszcilláló mozgása a kristályrácsban. Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a amplitúdóját ezen rezgések. Bár az atom a kristályrács azonos (átlag) energia értékeket és azok rezgési amplitúdója azonos, mindig van az egyes atomok, amelyben az energia és az amplitúdó nagyobb, mint a másik. Ezek az atomok léphet az egyik csomóponttól a másikig, szabad fordult.
A legtöbb könnyen lehessen mozgatni a atomok a felületi réteg a kristály (például egy 1 ábrán. A 7., a). A hely, ahol nem volt ilyen atom, szabad, és az úgynevezett megüresedett. Egy idő után, a másik atom (például egy 2 ábrán. 7b) mozgatjuk egy laza csomót. A következő üres pozíció mozog atom (atom 3 ábra. 7c). Így nyitott helyzetben mozog a kristályt. A jelenléte atomi megüresedett torzítja a kristályrács, befolyásoló tulajdonságait a fém (ábra. 7d). a betöltetlen állások száma, és ezek nagyobb valószínűséggel mozog az egyik csomóponttól a másikig növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Állás meghatározó szerepet játszanak a diffúziós folyamatok fémek és ötvözetek. Lineáris hiányosságai. A leggyakoribb a tökéletlenségek, amelynek a hossza csak egy irányban, vagy lineáris hibák. Ezek az úgynevezett ficamok. A diszlokációk alakulnak eredményeként helyi elmozdulások (eltolódások) kristálylapok származó a kristályrács a kristályok. A leggyakoribb éle diszlokációk (ábra. 8). Egy él diszlokáció - az alsó határt a (él), mintha felesleges, nem kell folytatni a félsíkra AB. Az atomok félsíkra AB vonal és az alsó határ az úgynevezett diszlokáció (lásd. Ábra. 8).A formáció diszlokációk előfordulhat a kristályosítás során, hőkezelés és egyéb folyamatok. Kizökkentés nagy hatással a mechanikai tulajdonságok - csökkenti a szilárdságot, de biztosítja a képességét, hogy plasztikusan deformálódik a fém (9. ábra).
Felületi egyenetlenségeket - szemcsehatárokon és a fém blokkok. Határán a szemcsék között, a (kristályos) atomok kevesebb, megfelelő helyen, mint a mennyisége a gabona. Misoriented szemes forgatjuk egymáshoz képest néhány fokkal. Valamint a szemcsék és ficamok felhalmozódnak pozíciókat. A gabona áll, egy nagy számos területen, az úgynevezett blokkok, a határait, amelyek diszlokációk, gabona elválasztó tömb (ábra. 10).Tehát, egy igazi fémrács mindig megüresedett, ficamok, szennyező atomok (amelyek különböző atomi méretekben), torzító alakja kristályos sejtek és azok paramétereit. Mindez hatással van a valós tulajdonságait fémek (ábra. 11). Tulajdonságok meghatározására fémek szabványok rendelkezik megfelelő vizsgálatok.