Реальное строение кристаллов

Примеры ванадий, ниобий.

Объемно центрированная кубическая (ОЦК).

Примеры медь алюминий.

Гранецентрированная кубическая (ГЦК)

Гексагональная плотноупакованная. (ГПУ)

(Примеры: магний цинк.)

Важно следующее. Ряд металлов, например, железо, может в зависимости от температуры и давления существовать в состояниях с разными решетками. Это явление – полиморфизм или аллотропия.

Реальный кусок металла состоит из большого числа маленьких кристаллов неправильной формы. Они ориентированы друг относит. друга случайным образом.

Такой кусок металла– поликристалл.При определенных условиях, обычно медленном отводе тепла один кусок металла может состоять из 1 го кристалла– это монокристалл.

Кристаллы неправильной формы– зерна (кристаллиты)

Идеальная кристаллическая решетка у реальных металлов невстречается. Всегда есть те или иные несовершенства или дефекты кристаллической решетки

Классификация дефектов по характеру их измерения в пространстве.

1. Точечные. Сопоставимы с размеров атома.

1.1 Вакансии – свободные узлы

1.2. Примеси внедрения

1.3. Примеси замещения.

2.Линейные дефекты Ширина - одно или несколько межатомных расстояний, зато длина может достигать длины кристалла. Типичный линейный дефект - дислокации. Бывают краевые и винтовые.

Дислокации присутствуют даже в монокристаллах.

Плотность дислокаций в 1 кубическом сантиметре составляет:

10 в 3 степени для монокристаллов.

10 в 12 степени для сильно деформированных металлов.

Под действием внешних напряжений дислокации могут двигаться или принят термин «скользить».

3. Поверхностне двумерные дефекты. То есть, в одном измерении несколько межатомных расстояний, зато в двух других – очень большая протяженность.

Это дефекты упаковки, двойниковые границы, границы зерен.

Двойники – образования в кристалле в виде деформации решетки путем симметричной (зеркальной) переориентации некоторой ее области.

4 Объемные трехмерные дефекты – макроскопические трещины, поры

Анизотропия

Рассматривая различные плоскости, например о.ц.к. решетке, можно заключить, что они заполнены атомами с различной плотностью.

Свойства отдельно взятого кристалла по данному направлению отличаются от свойства в другом направлении и, естественно, зависят от того сколько атомов встречается в этом направлении. Различие свойств в зависимости от направления носит название– анизотропии.Все кристаллы анизотропны.