Кристаллическое строение элементов

Межатомная связь, являющаяся основой кристаллического строения элементов, зависит от сил взаимосвязи атомов в результате взаимодействия их электронов. При взаимодействии атомы стремятся образовать завершенную электронную оболочку. [c.5]

Кристаллическое строение элементов [c.8]

Кристаллическое строение элементов периодической системы Д. И. Менделеева, установленное по данным рентгеноструктурного анализа, приведено на фиг. 36. У металлов наиболее распространенными пространственными кристаллическими решетками являются кубические (объемно- и гранецентрированная), тетрагональная и гексагональная. Например, железо, алюминий, медь имеют кубическую решетку, а цинк, магний, кадмий, бериллий — гексагональную. [c.98]

Фиг. 36. Кристаллическое строение элементов периодической системы Д. И. Менделеева.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ [c.396]

Кристаллическое строение элементов по группам периодической системы [c.264]

Границы зерен являются участками, в которых диффузионные процессы облегчены ввиду наличия в этих местах дефектов кристаллического строения. Если растворимость диффундирующего вещества в металле мала, то часто наблюдается преимущественная диффузия по границам зерен. В случае значительной растворимости диффундирующего элемента в основном металле роль пограничных слоев повышенной растворимости уменьшается. В момент фазовых превращений диффузия протекает быстрее. [c.323]

В ЗТВ в процессе нагрева и охлаждения при сварке, а также в шве при охлаждении получают развитие целый ряд фазовых структурных превращений. Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойствами, и разграниченных с ними поверхностями раздела (межфазными границами). При образовании новой фазы в ее объеме меняется свободная энергия, скачкообразно изменяются энтропия, теплосодержание и в момент превращения теплоемкость стремится к бесконечности. В связи с этим фазовое превращение сопровождается выделением или. поглощением теплоты. При структурных превращениях (переходах FI рода) происходит перераспределение дефектов кристаллической решетки, легирующих элементов и примесей и изменение субструктуры существующих фаз. Структурные превращения сопровождаются плавным изменением свободной энергии, энтропии и теплосодержания, скачкообразным — теплоемкости, и не сопровождаются выделением теплоты. [c.491]

Некоторые элементы могут изменять свое кристаллическое строение, т е. тип кристаллической решетки, в зависимости от внешних условий - те.м-пературы и давления. [c.6]

III группы — алюминия, галлия, индия с элементами V группы — фосфором, мышьяком и сурьмой. Все эти соединения обладают кристаллической структурой цинковой обманки ZnS, подобной структуре алмаза. Несмотря на сходство с германием в области кристаллического строения, имеется существенное отличие в химической связи. Для образования четырех парных связей атома индия с другими атомами не- [c.193]

Закономерность влияния легирующего элемента на полиморфизм железа обусловлена его положением в периодической системе и его кристаллическим строением [15, 22, 23] [c.331]

В табл. 4 приведены данные о кристаллическом строении и атомных размерах некоторых элементов, обычно являющихся легирующими в стали. [c.332]

Как видно, наша интерпретация структуры металла вполне удовлетворяет и первому и второму определениям, причем в качестве связей, соединяющих или отделяющих элементы системы, выступают внутренние напряжения связи атомов, отличающиеся друг От друга на величину напряжений, создаваемых дефектами кристаллического строения. [c.32]

Итак, в результате проведенных исследований нами построена теория поведения металла во время пластической деформации, которая базируется на основных представлениях о статистической природе вещества, включает элементы теории управления, теории структурообразования в неравновесных термодинамических системах, теории дефектов кристаллического строения. [c.264]

К таким материалам относятся композиты - сложные соединения разнообразных химических элементов. Развитие на> чных основ конструирования композитов требует квалифицированного и широкого использования Периодической системы, место каждого элемента в которой является ключом к его атомном и кристаллическому строению, ко всем физическим и химическим свойствам. [c.16]

Диаграмма состояния Ег—Рг экспериментально не построена. Рг и Ег имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами 5d 6s , близкие по симметрии плотные гексагональные структуры и мало отличающиеся (всего на 4,0 %) атомные радиусы [1]. В табл. 169 приведены кристаллические данные элементов системы Рг—Ег. [c.432]

Диаграмма состояния Gd—Lu экспериментально не построена [1, М]. Gd и Lu имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя валентными электронами 5d 6s , одинаковую кристаллическую ГПУ структуру типа Mg с близкими параметрами решетки [1] и атомными радиусами, отличающимися на 3,8 %. Кристаллические характеристики элементов системы Gd—Lu представлены в табл. 295. [c.695]

Под сплавом подразумевается вещество, полученное сплавлением двух элементов и более. Элементами сплава могут быть металлы и неметаллы. Эти элементы называются, компонентами сплава. В сплаве кроме основных компонентов могут содержаться и примеси. Примеси бывают полезные, улучшающие свойства сплава, и вредные, ухудшающие его свойства. Примеси могут быть случайными, попавшими в сплав при его приготовлении, и специальными, введенными для придания сплаву требуемых свойств. Кристаллическое строение сплава более сложное, чем чистого металла, и зависит от взаимодействия его компонентов, которые при кристаллизации образуют фазы -однородные объемы, разграниченные поверхностями раздела. Компоненты в твердом сплаве могут образовывать твердый раствор, химическое соединение и механическую смесь. [c.8]

В элементарной ячейке может размещаться от одного атома (химические элементы) до 10 (химические соединения) и 10 ... 10 атомов (например, белки). Сложное кристаллическое строение любой элементарной ячейки, в которой содержится сколько угодно атомов, можно описывать как несколько решеток Браве, вставленных одна в другую. [c.31]

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]

Миграция фаниц зерен Диффузионное перемещение границ зерен в результате движения ступенек и зернограничных дислокаций. Миграция - перемещение (перераспределение) химических элементов и дефектов кристаллического строения реализуется в результате диффузии и рекристаллизации [c.344]

При сварке аустенитными сварочными материалами поил лгается предрасположенность швов к образованию горячих грещин. Они могут возникать при неблагоприятном сочетании факторов, связанных с понижением деформационной способности металла шва вследствие наличия в струюуре легкоплавких эвтектик, дефектов кристаллического строения, выделения хрупких фаз, а также под действием внутренних и внешних напряжений. Методы повышения стойкости против горячих трещин обычно сводятся к уменьшению содержания элементов, способствующих их возникновению, снижению [c.81]

Диморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсугсг-вйя границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали (-3000 МПа), Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они вообще не корродируют. Аморфные сгшавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2...3 раза). Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, 5п, и др. Для получения метяплических стекол на базе N1, Со, Ре, Мл, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 5), В, Аз, 5 и др. [c.17]

Схема, поясняющая мозаичную структуру кристалла, приведена на рис. 23. Размеры блоков составляют 10 — 10 А. На границах блоков (или субграницах) образуется область с нарушенным порядком расположения атомов угол разориентировки между блоками изменяется от 10 до 20 мин. Мозаичная структура образуется в результате захвата примесей растущими кристаллами, под действием сжимающих напряжений, возникающих при охлаждении металла, его пластической деформации и т. д. Таким образом, отдельный блок представляет собой элемент тонкой структуры металла, который характеризуется соверщен-ным кристаллическим строением. [c.36]

Недостаточная пластичность некоторых актиниевых металлов обусловлена наличием примесей, особенностями кристаллического строения и наличием дефектов. Поскольку электроотрицательность элементов уменьшается с увеличением номера периода в системе элементов Д. И. Менделеева, то все актиниевые металлы должны быть достаточно пластичны. Исключение могут составлять лишь металлы с малосимметричной кристаллической решеткой, например а-плутоний. [c.170]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

Кристаллическое строение большинства промышленных сортов графита сравнительно редко бывает правильным. При этом между кристаллами может образовываться свободное пространство, за счет которого формоизменение может быть частично скомпенсировано. В некоторых партиях графита максимальное изменение линейных размеров достигает 3%, причем в этом графите нетрудно создать разориентированную структуру. Однако в блоках реакторного графита обычно существуют градиенты нейтронного потока и температуры, направленные от внутренних блоков (расположенных ближе к теплов,ыделяюш,им элементам) к наружным. Поэтому разные участки блоков будут распухать по-разному. Если возникающая при этом деформация будет превышать допустимую упругую деформацию, может произойти разрушение блока. Однако показано, что графит подвержен ускоренной ползучести под облучением, поэтому он может выдерживать без разрушения, по крайней мере, 2% деформации [2], что позволяет частично компенсировать размерные изменения. [c.99]

Таким образом, структура металла - это упорядоченное расположение субмикрообъемов металла или атомов (элементов системы), каждый из которых обладает своим запасом упругой энергии присутствующих там дефектов кристаллического строения. Следовательно, если дать численную характеристику упорядоченности этих напряжений, то это означает, что любой структуре можно поставить в соответствие ее численную характеристику. [c.29]

Выводы. 1. Термодинамическая система может быть представлена совокупностью элементов, каждый из которых имеет свой заряд энергии. Такой подход может быть использован для анализа любых систем, в том числе для металлов, у которых различный заряд упругой энергии дефектов кристаллического строения приводит к различной интенсивности взаимодействия отдельных микрообъе- [c.44]

Если считать установленным, что при плавлении металла его структура исчезает, т. е. Д5стр—>0, то можно предположить, что при кристаллизации она возникает. При этом, согласно (2.11) и (2.12), внутренние напряжения, создаваемые структурными элементами, уравновешивают внешние (силу гравитации, атмосферное давление, поверхностное натяжение) при минимуме строительного материала - энергии дефектов кристаллического строения. Подобное утверждение помогает сформулировать принцип самоорганизации - образования структур в термодинамических системах система образует структуру, т.е. определенным образом располагает свои энер- гозаряженные элементы, чтобы при минимуме запасенной (диссипироеанной) энергии уравновесить внешние возмущения. Как только внешние условия изменяются, система образует новую структуру (новый тип структуры, новый порядок). При снятии внешних возмущений система сбрасывает структуру, стремясь опять же к минимуму энергии. Чем больше значение I А стр I, тем совершенней структура, тем дальше система от равновесного состояния. [c.63]

В главе I мы рассмотрели закономерности формирования структур при пластической деформации металлов и показали, что при некоторой плотности дислокаций и при некотором значении степени деформации е в металле возможно образование новых границ типа межзе-ренных, но имеющих деформационное происхождение (см. рис. 1.4, 1.5). Образование новой границы фактически определяет переход в новое структурное состояние, а сама граница деформационного происхождения является новым структурным элементом. Появление границы связано с преобразованием упругой энергии, накопленной в металле во время пластической деформации за счет генерации дефектов кристаллического строения, в поверхностную энергию новой границы. [c.69]

Кремнийсодержащие материалы. Кремний после кислорода наиболее распространенный элемент в природе и составляет 15 7о массы земной коры, которая содержит 27,7 % кислородного соединения кремния — кремнезема (Si02). Известно более двухсот разновидностей природного кремнезема песок, кварц, кварцит, горный хрусталь, опал и многие другие. Для выплавки кремния й его сплавов используют наиболее дешевые и в то же время богатые кремнеземом материалы кварцит, кварц и кварцевый песчаник. Главным минералом кварцитов и большей части песчаников является кварц—широко распространенный минерал, представляющий собой более пли менее чистый кремнезем Si02. Кварц—-плотный минерал кристаллического строения с плотностью 2,65 г/см и твердостью 7. Чистый кварц бесцветен или молочно-белого цвета. Температура плавления его 1700 С. Кварц имеет относительно высокую стоимость и применяется при производстве кристаллического кремния. Кварцитами называют кремнистые песчаники, в которых цементируемое вещество и цемент представлены минералами кремнезема. Кварциты обычно характеризуются высокой плотностью и значительным сопротивлением сжатию (100—140 МПа), имеют светлую окраску с различ нымп оттенками серого, желтого, розового и других тонов. Состав и свойства кварца и кварцитов ряда месторождений приведены в табл. 7. С увеличением содержания S1O2 в Таблица 7. Химический состав и некоторые физические свойства [c.36]

Можно высказать следующие предположения относительно отмеченного эффекта. Известно, что в кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям, вследствие чего вокруг дислокаций создаются коттрелловские облака . Поскольку аустенит может наследовать дефекты деформированной а-фазы, можно ожидать образования на них сегрегаций углерода. Б межкритичес-ком интервале наличие таких сегрегаций должно затруднять процесс выделения феррита. Это связано с тем, что в присутствии дислокаций образование зародышей новой фазы преимущественно происходит именно на них [ 54]. Однако выделение малоуглеродистой а-фазы на дислокациях, обогащенных углеродом, естественно, затрудняется. Длительное сохранение неравновесного соотношения феррита и аустенита можно объяснить смещением кривых фазового равновесия при наличии несовершенств кристаллического строения за счет повышения термодинамического потенциала фаз и реализации в связи с этим квазиравновесных состояний. [c.58]

Особое механическое поведение материалов с кубической структурой типа алмаза обусловлено наличием в них высокой степени направленности ковалентной связи. Именно эта структурная особенность межатомной связи обусловливает высокое сопротивление решетки скольжению дислокаций во всех системах скольжения, включая основную систему 111J 110). В данном случае вплоть до температуры 0,5 оказывается энергетически более выгодным диссипировать подводимую энергию путем разрыва межатомной связи, чем путем пластического течения. Эти структурные особенности кристаллического строения обусловливают и другие следствия, а именно энергия образования и движения точечных дефектов очень велика, так что при заданной гомологической температуре диффузионные процессы также более заторможены, чем в других классах сплавов более низкого уровня неравновесности структуры. Таким образом, даже при температурах больше 0,6 Tj в случае, например, кремния и германия деформация ползучести, контролируемая диффузией, очень ограниченна. Поэтому элементы и сплавы с алмазоподобной структурой образуют отдельный класс материалов с высоким значением zJG при всех гомологических температурах. [c.261]

Для стабильного или метастабильиого существования химических соединений необходимо и достаточно, чтобы составляющие их элементы имели размерное, структурное или химическое соответствие. Размерный фактор соответствия определяется близостью атомных или иоиных радиусов элементов. Структурное соответствие определяет идентичность кристаллической структуры элементов. Химическое соответствие определяется идентичностью или подобием строения внешней оболочки атомов. [c.83]

В подавляющем большинстве металлические конструкционные материалы являются многокомпонентными сплавами, в состав которых входят легирующие (вводимые специально для придания материалу необходимых свойств) и примесные (попадающие в материал с рудными материалами в процессе выплавки и металлурги-чес1сих переделов) элементы. Вступая друг с другом во взаимодействие компоненты сплавов могут образовывать фазы — однородные по структуре (кристаллическому строению) и составу (концентрации компонентов) области, ограниченные поверхностями раздела. Конструкционные материалы, как правило, содержат несколько фаз, относительное количество которых может существенно различаться. [c.29]

В 1969 г. Б. В. Дерягин, М. М. Снитковский и А. Б. Ляшенко выдвинули гипотезу о том, что молекулы смазочного материала в гра- ничном слое сгруппированы в домены. Домен олеиновой кислоты в граничном слое содержит около 1400 молекул. Домены формируются электромагнитными силами и как бы копируют кристаллическое Строение подложки. Установлено, что граничные слои обладают свойствами полупроводникового элемента. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...