Шпаргалка по "Материаловедению"

1. Кристаллическое строение металлов. Понятия: кристаллическая решетка, узлы, параметры, элементарная ячейка кристаллической решетки. Основные типы кристаллической решетки, характерные для металлов:  ОЦК,ГПК, ГПУ. Кристаллическое строение металлов. Любое вещ-ство может находится в 3 агрегатных состояниях для металлов в тв. состоянии  характерно кристаллическое строение. В кристалле элементарные частицы распологаются в строго определенном порядке. Для упрощения кристаллическое строение представляют в виде схем, в которых точками изображают центры тяжести элементарных частиц.Эти точки называют: узлами кристаллической решетки, а схему- кристаллической решеткой. [pic 1]

Элементарная ячейка кристаллической решетки- наименьший  объем металлов дающий представление об атомной структуре всего объема. Если в кристале через узлы в кристал. решетке провести 3 направления(x,y,z) нележащие в одной пл-сти, то в общем случае расстояние между атомами  в этих направлениях будет различным, они обозначаются a,b,c и называюся направлениями или периодами решетки. ОЦК(обьемно-центрированная решетка) атомы расположены в узлах и в центре элементарной ячейки.(альфа Fe,Na, бета титан, молибден, тантан).                            

[pic 2]

 ГЦК(грани-центрированная кубическая решетка) атомы расположены  в узлах элем-ой ячейки и в центре каждой грани.(гама-Fe,медь,платина, золото,серебро). [pic 3]

ГПУ(гексоганальная плотно упакованная решетка)атомы расположены в узлах элем-ой ячейки в середине оснований и 3 атома внутри призмы в средней пл-сти.(альфа титан, цинк, магний, кадмий)[pic 4]

                  [pic 5]

1. 2. Понятие полиморфизма. Термодинамический стимул полиморфного превращения. Металлы, обладающие полиморфизмом. Понятие об анизотропии свойств металлов. Квазиизотропность поликристаллов.

 Некоторые металлы при разных температурах могут иметь различную кристаллическую решетку. Способность металла существовать в различных кристаллических формах-Полиморфизм. Полиморфная модификация устойчивая при более низкой температуре (альфа), при более высокой (бета) и т.д.. Металлы обладающие полиморфизмом(Fe,U,Zr,Ti,Mn). Анизотропия свойств (зависимость свойств кристалла от направления)- свойства кристаллов определяются взаимодействием атомов,т.к. расстояние между атомами в разных направлениях различны, то будут различаться и св-ва.  В обычных условиях реальные металлы сост. Из множества кристаллов ориентированные в пространстве различными способами, поэтому в обычных условиях такие поликристаллы обладают квазиизотропностью.

3. Точечные дефекты- характеризуются малыми размерами во всех трех направлениях. К ним относят: 1)Вакансии- свободные места в узлах кристаллической решетки .

[pic 6]

2)Дислоцированные атомы- атомы основного элемента сместившиеся из узлов кристаллической решетки  в межузельные промежутки. [pic 7]

3)Примесные атомы- атомы других элементов, находящиеся как и в узлах, так и в междоузлиях кристаллической решетки.. [pic 8]Вакансии и дислоцированные атомы появляются в кристалах при любой температуре выше абсолютного нуля и непрерывно перемещаются по кристалу в следствии диффузии. Концентрация точечных  дефектов повышается с повышением температуры. Точечные дефекты приводят к локальным изменениям межатомных расстояний и искажениям  кристалической решетки, поэтому приводит к изменениям свойств. При этом увеличивается сопротивление решетки дальнейшему смещению атомов, что способствует некоторому упрочнению кристалов и повышается электросопротивление.

4. Линейные дефекты -характеризуются малыми размерами в двух измерениях, но имеют значительную протяженнность в третьем измерении. Наиболее важный вид линейных дефектов- дислокации(смещение). Дислокация- представляет собой край «лишний» в полуплоскости.

Лишняя полуплоскость AB называется-экстраплоскость, а нижний край B полуплоскости- линией дислокации. Дислокации бывают 2 видов: 1. Линейные;  2. Винтовые.                                                                                                             Винтовые д. могут быть получены путем частичного сдвига атомных слоев по пл-сти Q, который нарушает паралельность атомных слоев . Кристал как бы закручивается вокруг линии дислокации, и каждая последующая переходит на новый уровень. Дислокация – это дефекты кристаллического строения, представляющие собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено характерное для кристалла правильное расположение атомных плоскостей.