01.11.2021

ПРЕДМЕТ: " ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОБЩЕ-

                         СЛЕСАРНЫХ  РАБОТ."

Преподаватель: Пархоменко Лариса Ивановна.

ГРУППА № 301 тема урока: "Типы кристаллических решеток."

Изучить материал и составить краткий конспект.

Все пространство кристалла можно разбить на элементарные ячейки. Повторяя в пространстве элементарную ячейку, можно описать весь кристалл. Простейшей кристаллической ячейкой является куб, по вершинам которого располагаются атомы. Основные типы кристаллических решеток металлов:

 объемно-центрированная кубическая (О.Ц.К.) 

 гранецентрированная кубическая (Г.Ц.К.).; гексагональная плотноупакованная (Г.П.У.) 

 Типы кристаллических решеток. 

В кубической объемно-центрированной решетке атомы расположены в узлах ячейки и один атом в центре куба. Такую решетку имеют Feα, хром, вольфрам, молибден и др. В кубической гранецентрированной решетке атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани. Эту решетку имеют Feγ , алюминий, медь, никель и другие металлы. В гексагональной плотноупакованной решетке атомы расположены в вершинах и центрах оснований шестигранной призмы и три атома в середине призмы. Такой тип решетки имеют магний, цинк и некоторые другие металлы. Кристаллические решетки характеризуются следующими основными параметрами: Период решетки - это расстояние между центрами двух соседних атомов. Для куба: один параметр – ребро куба, для ГПУ: два параметра - высота призмы и расстояние между вершинами основания. Координационное число К- число атомов, находящихся на равном и наименьшем расстоянии от данного атома. Для ОЦК К=8 (К8), для ГЦК – К12, для ГПУ – К12. Коэффициент заполнения – отношение объема, занятого атомами, к объему всей ячейки. Для ОЦК – 68%, для ГЦК и ГПУ – 74%. Базис - количество атомов, приходящихся на ячейку: на ОЦК приходится 2 атома (1+ 1/8·8), на ГЦК – 4 (1+ 1/2·6), на ГПУ – 6 (3+1/6·12+1/2·2). В результате упорядочения частиц кристалла в пространстве расстояния между ними в различных кристаллографических направлениях - различны, и, как следствие, различаются свойства материала в этих направлениях (т.е. в плоскостях, где расстояния между атомами большие, прочность ниже). Такое явление называется анизотропией свойств (прочности, пластичности, модуля упругости и др.). Наиболее сильно она проявляется в кристаллах с малой симметрией. Если структура неупорядоченная, то материал изотропный, т.е. его свойства одинаковы во всех направлениях. Анизотропия свойств наблюдается только в пределах одного кристалла, т.е. материал должен представлять собой отдельный большой кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку. Такие кристаллы называются монокристаллами. В природе встречаются монокристаллы кварца, каменной соли, исландского шпата, алмаза, топаза. Металлические монокристаллы получают искусственным путем. В природных условиях практически все кристаллические тела являются поликристаллами, т.е. состоят из большого числа сросшихся мелких, разнонаправленных кристаллов. Поликристаллы - квазиизотропны. В результате обработки поликристалла давлением (например, прокаткой) кристаллографические плоскости одного направления могут ориентироваться параллельно. Такие поликристаллы называют текстурованными (т.е. возникает текстура материала по направлению прокатки), и они становятся анизотропными.