Гексагональная плотно-упакованная (ГПУ) (магний, цинк).

Металл

Основные виды кристаллических решеток металлов.

Кубическая объемно-центрированная или сокращенно ОЦК (свинец, вольфрам) 9 атомов;

Кубическая гранецентрированная (ГЦК) (серебро, золото) 14 атомов;

Гексагональная плотно-упакованная (ГПУ) (магний, цинк).

Решетки ГЦК и ГПУ более компактны, чем ОЦК.

Все металлы являются кристаллическими телами, имею­щими определенный тип кристаллической решетки, состоящей из малоподвижных положительно заряженных ионов, между которыми движутся свободные электроны.

Такой тип структуры называется металлической связью.

Тип ре­шетки определяется формой элементарного геометриче­ского тела, многократное повторение которого по трем пространственным осям образует решетку данного кристал­лического тела.

1. ОЦК-решетки составляет элементарная кубиче­ская ячейка, в которой положительно заряжен­ные ионы металла находятся в вершинах куба, и один атом в центре его объема, т. е. на пересечении его диагоналей. Такой тип решетки в определенных диапазонах температур имеют железо, хром, ванадий, вольфрам, молибден и др. металлы.

2. ГЦК-решетки элементарной ячейкой слу­жит куб с центрированными гранями. Подобную решетку имеют железо, алюминий, медь, никель, свинец и др. металлы.

3. ГПУ. Это плотноупако­ванных решеток является гексагональная плотноупакованная гпу. ГПУ-ячейка состоит из отстоя­щих друг от друга на параметр спараллельных центриро­ванных гексагональных оснований. Три иона (атома) нахо­дятся на средней плоскости между основаниями.Такую решетку имеют маг­ний, цинк, кадмий, берилий, титан и др.

Дефекты кристаллического строения. В решетке реального металла могут находиться различные дефекты. Все дефекты кристаллической решетки делят: на точечные, линейные, простейшие-краевые и винтовые.

1.Точечные дефекты, характеризуются малыми размерами во всех трех измерениях. Величина их не превышает нескольких атомных диаметров. Это: а) свободные места в узлах кристал­лической решетки — вакансии (дефекты Шоттки); б) атомы, сместившиеся из узлов кристаллической решетки в межузельные промежутки — дислоцированные атомы (дефекты Френкеля); в) атомы других элементов, находя­щиеся как в узлах, так и в междоузлиях кристаллической решетки — примесные атомы. Точечные дефекты образуются в процессе кристаллизации под воздействием тепловых, механических, электрических воздействий, при облучении нейтронами, электронами, рентгеновскими лучами.Точечные дефекты приводят к локальным изменениям межатомных расстояний и, следовательно, к искажениям кристаллической решетки.

2.Линейные дефекты, характеризуются малыми размерами в двух измерениях, но имеют значительную протяженность в третьем измерении. Наиболее важный вид линейных дефектов — дислокации(смещение). (краевые дислокаций, винтовые дислокации). Винтовая дислокация соответствует оси спиральной структуры в кристалле, характеризуемом искажением, которое присоединяется к нормальным параллельным плоскостям, вместе формирующим непрерывную винтовую наклонную плоскость (с одним периодом), вращающуюся относительно дислокации. Наиболее распространена так называемая смешанная дислокация, которая является любой комбинацией краевой и винтовой дислокаций.

Краевая дислакация — в кристаллографии линейный дефект структуры, связанный с наличием дополнительного неполного ряда частиц или отсутствием частиц на определенном отрезке ряда; характеризуется вектором сдвига, перпендикулярным дислокации; от винтовой дислокации отличается лишь расположением вектора сдвига относительно дислокации.

3. Поверхностные дефекты имеют малую толщину и значительные размеры в двух других измерениях. Обычно это места стыка двух ориентированных участков кристаллической решетки. Ими могут быть границы зерен, границы фрагментов внутри зерна, границы блоков внутри фрагментов.

4.Граница между зернами это узкая зона шириной 5–10 атомных расстояний с нарушенным порядком расположения атомов. В граничной зоне кристаллическая решетка одного зерна переходит в решетку другого.

Дата добавления: 2015-07-15