Ismertesse a fémek kristályrácsjainak típusát és a szerkezetek hibáit
A fémeket fémes kristályrács jellemzi. Az atomok között fémes kötés van. A fémkristályokban az atommagok úgy vannak elrendezve, hogy a csomagolásuk minél sűrűbb legyen. Az ilyen kristályokban lévő kötés nem lokalizált és az egész kristály felett helyezkedik el. A fémkristályok nagy elektromos vezetőképességgel és hővezető képességgel rendelkeznek, fémes csillogás és homályosság, könnyű deformálhatóság.
A kristályrácsok osztályozása korlátozó eseteknek felel meg. A legtöbb szervetlen anyag kristályai közé tartoznak a kovalens ionos, molekuláris kovalens, stb. Például egy grafitkristályban kovalens fém található az egyes kötőrétegeken belül, és intermolekuláris rétegek a rétegek között.
Ritka kivétellel, a szilárd állapotú fémek olyan testek, amelyek nagyszámú apró kristályból állnak, amelyek csak a szemek mikroszkópjában láthatók.
Ezenkívül ezek a szemek az atomok egymáshoz képest egymáshoz képest elrendezett atomjai.
Mivel az űrben helyezkednek el, az egymáshoz legközelebb eső atomok valamilyen geometriai test kontúrját alkotják.
T. Minden fémszemcsék egy ilyen, egyenlően orientált geometrikus testekből állnak, melyeket elemi celláknak neveznek.
A szomszédos fém szemcsékben ezek a sejtek eltérő irányúak.
A kristályrács csomópontjaiban az atomok az átlaghoz képest ingadoznak
Pozíciók kb. 10-13 fok Hz frekvenciával, anélkül, hogy kivennék az üléseiket (kivéve néhány különleges esetet).
Ismeretes, hogy bármely fém atomja pozitív töltésű magból és azok körülötte áll, miközben több elektronhéjat negatív töltéssel látunk el. Minden héj tele van egy szigorúan meghatározott számú, erősen kötődő elektronokkal, és csak az utolsó héjban vannak olyan elektronok, amelyek gyengén kapcsolódnak a maghoz.
A szám a fém valenciája.
Ezeknek az elektronoknak a segítségével, amelyeket valenceelektronoknak neveznek, a fém atomok kötéseket hoznak létre, kölcsönhatásba lépnek más elemek atomjával, beleértve a fémeket is, és egymással is.
A modern tudományos nézet szerint a kristályrács csomópontjaiban elhelyezkedő fématomok a legközelebbi szomszédjukhoz kapcsolódnak a külső héjukon található valence-elektronok segítségével. Az ilyen típusú kapcsolatot fémnek nevezik.
A fém kristályrácsának típusát a geometriai test alakja határozza meg, amely az egységcella alapját képezi. A fémek kristályrácsainak leggyakoribb típusa:
A - Cubic volumetric centered. (BCC)
B- Cubic face-centered (GZK)
- hatszögletű, szoros csomagolású. (G.P.U.)
OTsK-a rács a vasat normál hőmérsékleti körülmények között, króm, volfrám, vanádium, molibdén, kálium, nátrium és mások.
OTsK - a rács nikkelből, rézből, alumíniumból, ólomból, ezüstből és vasból áll, 911 és 1392 Celsius fok közötti hőmérsékleten és más fémekben.
G.P.U. - A rács cink, valamint kobalt, cirkónium és metán szobahőmérsékleten.
Amint az a felsorolásból látható, bizonyos fémek a hőmérsékleti körülményektől függően léteznek különböző térbeli atomrendezési módszerekhez képest.
Például, a vas-ig terjedő hőmérsékleten 911 Celsius fok van O.TS.K - rács, majd 1392 Celsius fok létezik allotropic formában G.TS.K, majd egészen a olvadási hőmérséklet ismét formájában BCC
A fém képessége a kristályrács típusának a hőmérséklet függvényében történő megváltoztatására allotropia (polimorfizmus).
A polimorf transzformáció a titán, cirkónium, ón és más fémek esetében is jellemző.
Az allotropikus transzformáció nagy jelentőséggel bír a mérnöki tervezésben, köszönhetően például az acél és egyéb ötvözetek hőkezelésének, amelynek szerkezete és tulajdonsága megváltoztatására van szükség.
Ha az egyes sejtek a kristályrács közötti csomópontok valamilyen - bármilyen okból kiderül, hogy egyfajta „extra atom” őket a többi elem, így képezve hibák beágyazott tartalmaz.
A beágyazott atomok is torzítják a kristályrácsot, és belső feszültséget hoznak létre.
Ha más elemek atomjai közötti intersticiális rácsba kerülnek, ezek a feszültségek nagyobbnak bizonyulnak, mint a belső és az adott fém atomjának dimenziója közötti különbség értéke.
A kristályrács lineáris tökéletlenségeit diszlokációnak nevezzük.
Diszlokációk képviseletében a következő: ha egy ideális kristály bemetszést és a metszést szélén eltolás többszörösei a rács időszakban, a belsejében a kristály a vágott végen felmerül némi torzulás, amely a diszlokáció.
Ha a horony szélei a horonnyal párhuzamosan mozognak, akkor az alakító zavar a csavarhelyzetnek nevezik.
Ha a vágási élek mozgatni egymástól, és befelé kialakított hasíték beszúrni (vagy távolítsa el) extra atomi síkja azonos anyagból (Expro sík), ez vezet a kialakulásához más típusú diszlokáció - „él”.
Minél több gabonája van a gabonában, annál nagyobb a kristályrács torzítása, annál nagyobb a belső terhelés.
A diszlokációk a kristályosodás során keletkeznek, különösen a szemcsehatároknál a fém műanyag deformációja során, éles fűtés és hűtés közben.
Áttekintése után a megüresedett, és ficamok beágyazott atomok, nagyon fontos a megértés az erőssége fémek érteni, hogy minden ezek a hibák generálnak a fém szemcsék, a saját kristályrácsban torzítást.