ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллическое строение металлов из "Металловедение и термическая обработка Издание 6 " Ионизационный потенциал, характеризующий связь электронов с ядром, является периодической функцией порядкового номера элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. [c.9] Металлы - имеют всего один-два электрона на наружной обо-i лочке, поэтому их ионизационный потенциал невелик. Наименьшие потенциалы имеют щелочные металлы, у которых только один валентный электрон слабо связанный с ионом. [c.9] Методы исследования структуры металлов. При лабораторных исследо-ваниях кристаллической структуры металлов изучается макроструктура, микроструктура и атомная структура. [c.11] Макроструктурой называется строение металла, наблюдаемое на протравленном шлифе (фиг. 2, а) или в изломе и изучаемое невооруженным глазом или с помощью лупы с небольшим (не более чем в 10 раз) увеличением по шлифованной и протравленной соответствующими реактивами (обычно растворами кислот) поверхности макрошлифов или по излому. Несмотря на простоту, исследование макроструктуры дает общую картину кристаллического строения металла в больших объемах. Оно позволяет выбрать отдельно характерные участки для дальнейшего более детального исследования. [c.11] С увеличениями от 10 до 2000 раз на специально приготовленных образцах (микрошлифах), у которых одна из плоскостей тщательно шлифуется, полируется и протравливается. Исследование структуры металлов с помощью оптического микроскопа широко применяется как в научных, так и в производственных условиях. [c.12] Исследования кристаллической структуры при больших увеличениях, в десятки и даже сотни тысяч раз, прдизводятся с помощью электронного микроскопа. Еще большие увеличения в 1 ООО ООО раз осуществляются с помощью ионного проектора, который позволяет наблюдать отдельные атомы и их расположение в структуре металла. [c.12] Атомной структурой металлов называется пространственное расположение атомов в их кристаллической решетке (фиг. 2, в). Она исследуется с помощью рентгенографического структурного анализа, который позволяет не только определить расположение атомов в кристаллической решетке, но и измерить расстояние между ними. [c.12] Рентгенографический структурный анализ основан на диффракции (отражении) рентгеновских лучей рядами атомов в кристаллической решетке. Как известно из физики, зная длину волны у монохроматического пучка рентгеновских лучей, можно определить расстояние между рядами атомов и воспроизвести пространственное расположение атомов. [c.12] Кристаллические решетки различных металлов и металлоидов. Основы кристаллографии, теория кристаллических решеток и гипотеза о закономерном размещении атомов в кристаллах были разработаны в XIX в. выдаю-ш,имся русским ученым Е. С. Федоровым и продолжены его учениками и последователями. Применение рентгенографического структурного анализа в дальнейшем подтвердило правильность выводов Е. С. Федорова. [c.12] Как уже указывалось, металлы, находяш,иеся в твердом состоянии, имеют правильное расположение атомов, образующих так называемую кристаллическую или пространственную решетку. Решетка состоит из ряда параллельных кристаллографических плоскостей, отстояш,их друг от друга на определенных расстояниях. [c.12] Большинство важнейших металлов имеет простые кристаллические решетки центрированную кубическую (фиг. 3, а), гранецентри-рованную кубическую, отличающуюся плотным сложением атомов (фиг. 3, б), или гексагональную плотносложенную (фиг. 3, в), встречаются металлы и с неплотносложенной гексагональной решеткой. [c.12] Полную картину кристаллического строения различных металлов и неметаллов, определенного с помощью рентгеновского структурного анализа, дает фиг. 1, основой которой является периодическая система Д. И. Менделеева. Как видно из фиг. 1, кроме рассмотренных трех простейших кристаллических систем, наиболее распространенных, существует еще несколько типичных решеток. При этом элементы одной группы и элементы, находящиеся близко друг от друга в периодической системе, часто имеют одинаковый тип решетки. [c.12] Для большинства металлов, кристаллизующихся в кубической системе, параметр решетки лежит в сравнительно узких пределах 2,8—6 А. Например, параметр гранецентрированной кубической решетки алюминия составляет 4,04 А, а меди — 3,6lA. Параметр решетки ванадия, имеюш,его структуру объемноцентрированного куба, равен 3,03 А. Магнию свойственна компактная гексагональная решетка с параметрами а = 3,20 А, с == 5,20 А. [c.14] Плотность кристаллической решетки и многие свойства металла определяются координационным числом. [c.14] Элементы, имеющие другие кристаллические решетки, определяются более низкими координационными числами, например иод — числом 1, селен и теллур—2, сурьма — 3, углерод (алмаз)—4 и т. д. [c.14] Чем больше координационное число, т. е. чем больше соседей у каждого атома в пространственной решетке, тем выше ее объемная плотность. [c.14] При координационном числе 6 объем, занимаемый атомами, около 50%, а при координационном числе 4 (алмаз) — всего лишь 33%. [c.14] Таким образом, гранецентрированная кубическая и илотносложенная гексагональная решетки являются наиболее компактными. [c.14] принадлежащие данной элементарной ячейке, составляют так называемый базис решетки. [c.14] Вернуться к основной статье