ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллическое строение металлов из "Технология металлов " В системе координат, приведенной на рис. 36, положение центров атомов отмечено точками. Расстояние между всеми ближайшими атомами по какому-либо одному направлению выдерживается строго определенным. Так, в направлении оси х все атомы удалены друг от друга на расстояние а. Расстояние между атомами в направлении оси у соответствует величине и в направлении оси г величине с. [c.88] Расстояния а, Ьис называют параметрами или периодами кристаллической решетки и выражают их в ангстремах (1 А = 10 см) или килоиксах кХ (1 кХ = 1,00202 X 10 см). У металлов параметры кристаллических решеток находятся в пределах 0,2—0,6 нм (2—6 А). Чтобы полностью охарактеризовать кристаллическую решетку какой-либо системы, достаточно указать ее параметры, а также и три угла между осями а, р, 7. [c.88] Кристаллические решетки разных веществ различаются по форме и размерам элементарных ячеек. В зависимости от наклона коорди-йатных осей и относительной длины параметров установлено семь кристаллических систем. [c.89] Больщинству металлов свойственно образование высокосимметричных решеток с плотной упаковкой атомов что можно также объяснить наличием в них коллективизированных электронов (чем теснее атомы примыкают друг к другу, тем легче перескок электронов от одного атома к другому). [c.89] Существенной характеристикой кристаллической структуры является также число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку — базис решетки. [c.89] Элементарную кристаллическую решетку простой кубической формы образуют восемь атомов, находящихся во всех вершинах куба. Но каждый атом внутри тела принадлежит одновременно восьми кристаллическим решеткам, следовательно, на каждую кристаллическую решетку от данного атома приходится часть. Таким образом, на построение одной элементарной кубической ячейки расходуется один атом. На образование объемноцентрированной кубической (о. ц. к.) решетки идет два атома, так как атом, расположенный в центре куба, принадлежит полностью одной ячейке. Гране-центрированную кубическую (г ц. к.) решетку образуют четыре атома — один от атомов, расположенных в вершинах куба, три от атомов, расположенных посередине граней куба (в кубе шесть граней, а каждый атом, расположенный в центре грани, принадлежит одновременно двум ячейкам). На элементарную ячейку гексагональной плотноупакованной решетки приходится шесть атомов — три, лежаш,их внутри призмы, принадлежат только данной ячейке, два атома, лежащих в центре шестиугольников, входят в две соседние ячейки (2 4 = 1 атом) и два атома из 12, образующих вершины призмы и принадлежащих шести соседним ячейкам (12 /в = 2 атома). [c.89] Кристаллические рещетки принято характеризовать также координационным числом, которое указывает на число атомов, расположенных на ближайшем одинаковом расстоянии от любого атома в решетке (см. рис. 37). [c.89] Координационное число простой кубической решетки равно 6 (Кб), объемноцентрированной кубической 8 (К8), гранецентрированной кубической и гексагональной плотноупакованной 12 (К12, Г12). [c.89] Чем выше координационное число, тем больше плотность упаковки атомов в элементарной ячейке. [c.89] Плотностью упаковки агпомов в кристаллической решетке называют объем, занятый атомами, которые условно рассматривают как достаточно жесткие шары (см. рис. 37). Ее определяют как отношение объема, занятого атомами, к объему ячейки. Плотность упаковки в о. ц. к. решетке 0,68, в г. ц. к. и г. п. у. 0,74. Компактность расположения атомов не следует связывать с размерами наибольших межатомных промежутков в кристаллической решетке. Например, общий объем межатомных промежутков в о. ц. к. больше, чем в г. ц. к., но отдельные промежутки в г. ц. к. по размерам превосходят самые крупные промежутки, встречающиеся в о. ц. к. Из схем (см. рис. 37) видно, что атомы внутри твердого кристаллического тела свободно перемещаться не могут. [c.90] Для того чтобы при такой плотной упаковке какой-либо атом переместился из одного места в другое, необходимо, чтобы некоторая часть окружающих его атомов сместилась из своих нормальных положений. В свою очередь смещению последних препятствуют окружающие их атомы. Это подтверждает хорошо известное положение о малой скорости диффузии в твердых телах. Только при значительном повышении температуры, когда амплитуда колебаний атомов сильно увеличивается, возможен срыв атома со своего места и переход на другое, освобожденное другим атомом. [c.90] Свойства каждого тела зависят от природы атомов, из которых оно состоит, и от силы взаимодействия между этими атомами, которая в значительной степени определяется расстоянием между ними. В аморфных телах с хаотическим расположением атомов в пространстве свойства в различных направлениях одинаковы, т. е. аморфные тела изотропны. В кристаллических телах атомы имеют правильное расположение в пространстве, причем по различным направлениям расстояния между атомами различны, что предопределяет существенные различия в силах связи между ними и в конечном результате различные свойства. Эта особенность кристаллов, т. е. зависимость свойств от направления, называется анизотропией. [c.90] Одинаковые индексы должны иметь и параллельные направления в кристаллической решетке. Указывая ориентацию, индексы не должны определять положения в пространстве. Индексы, обозначаемые к, к, I, представляют собой целые рациональные числа, являющиеся величинами, обратными величинам отрезков, отсекаемых данной плоскостью на осях координат. Чтобы индексы получались из наиболее простых целых чисел, рассматриваемую плоскость (или направление) можно смещать параллельно. [c.90] Плоскости, заштрихованные на рис. 38, б, имеют индексы (010) и (001), на рис. 38, в (111), на рис. 38, г (ПО), на рис. 38, Э (0001). [c.91] Вернуться к основной статье