Металлы кристаллические, зонная структура

Электрические свойства. По электропроводности аморфные металлы ближе к жидким металлам, чем к кристаллическим. Удельное сопротивление р аморфных металлических сплавов при комнатной температуре составляет (1—2) 10- Ом-см, что в 2—3 раза превышает р соответствующих кристаллических сплавов. Это связано с особенностями зонной структуры аморфных металлов. В кристаллических металлах длина свободного пробега электрона составляет примерно 50 периодов решетки даже при Т, близкой к температуре плавления. Отсутствие дальнего порядка в металлических стеклах обусловливает малую длину свободного пробега, соизмеримую с межатомным расстоянием. Следствием этого является повышенное удельное сопротивление и слабая зависимость его от температуры. [c.373]

К первой группе относят способы сварки, в которых формирование непрерывной кристаллической структуры происходит в результате кристаллизации расплавленного металла в зоне шва без воздействия на сварное соединение каких-либо статических ударных или вибрационных давлений. [c.3]

Вид СУ ККР (5.25) означает, что в первом приближении зонные структуры металлов с одинаковой кристаллической решеткой подобны, а отличия в них могут быть отнесены за счет различных межатомных расстояний. В следующем приближении уже надо учитывать разницу в кристаллическом потенциале. Рис. 1.28 иллюстрирует и этот вывод. [c.199]

Важность определения поверхности Ферми металлов очевидна. С формой поверхности Ферми тесно связаны кинетические коэффициенты металла (рассмотренные в гл. 12 и 13), а также его равновесные и оптические свойства (как будет показано в гл. 15). В воспроизведении экспериментально измеренной поверхности Ферми состоит конечная цель расчетов зонной структуры, исходящих из первых принципов. Ее можно использовать и для определения подгоночных параметров вводимого феноменологически кристаллического потенциала, который затем может служить для расчета других явлений. Помимо всего-прочего, измерения поверхности Ферми интересны и как дополнительная проверка справедливости одноэлектронной полуклассической теории, ибо сейчас имеется много независимых друг от друга способов получения информации о поверхности Ферми. [c.264]

В отличие от щелочных и благородных металлов (группы 1А и 1Б) на свойства металлов групп ИА и ПБ в гораздо меньшей степени влияет присутствие или отсутствие заполненных -зон. Расчеты зонной структуры показывают, что в цинке и кадмии -зона полностью лежит ниже дна зоны проводимости, а в ртути она перекрывается с зоной проводимости лишь в очень узкой области вблизи ее дна. В результате -зоны не играют важной роли и вариация свойств этих металлов, обусловленная различием их кристаллических структур, проявляется гораздо сильнее, чем изменения, связанные с принадлежностью металла к одной из этих двух групп ). [c.298]

В случае идеального кристалла, когда потенциальная энергия должна обладать трансляционной симметрией решетки (2.1), эти компоненты отличны от нуля только для значений аргумента, равных векторам обратной решетки, т. е. при к — к = g. При расчете зонной структуры в приближении ПСЭ такие матричные элементы дельтообразного вида приводят к расщеплению невозмущенных энергий на границах зон Бриллюэна и отсюда в конечном счете к появлению запрещенных зон и других хорошо известных особенностей зонной структуры кристаллических металлов и полупроводников. [c.455]

В обычной трактовке зонной структуры кристаллических металлов в приближении ПСЭ (псевдо) потенциалу 3 (г) действительно отводится роль возмущения, причем волновые функции нулевого приближения суть плоские волны (10.2). Используя обозначения, введенные в формулах (10.9) и (10.12), запишем выражение для энергии блоховского состояния с волновым вектором к в виде разложения в ряд Рэлея — Шредингера [c.475]

Условно поверхностный слой обработанной заготовки можно разделить на три зоны (рис. 6.12, б) / — зона разрушенной структуры с измельченными зернами, резкими искажениями кристаллической решетки и большим количеством микротрещин ее следует обязательно удалять при каждой последующей обработке поверхности заготовки // — зона наклепанного металла III —основной металл, В зависимости от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки и режима резания глубина наклепанного слоя составляет несколько миллиметров при черновой обработке и сотые и тысячные доли миллиметра при чистовой обработке. Пластичные металлы подвергаются большему упрочнению, чем твердые. [c.268]

Высокие давления, развивающиеся за ударными волнами, могут изменить структуру энергетического спектра в конденсированных средах. Сокращение межатомных расстояний ведет к расширению и перекрытию энергетических зон. Образующиеся новые фазы состояния веществ за сильными ударными волнами, как правило, являются более плотными и обладают большей симметрией. Переход к более плотным кристаллическим структурам с поглощением скрытой теплоты (фазовый переход I рода) наблюдается при полиморфных превращениях в металлах. При сильных ударных нагрузках могут также происходить потеря стабильности кристаллической решетки и плавление вещества. На рис. 1.8 схематично показан ход ударной адиабаты для веществ, испытывающих фазовый переход. При сжатии вещества из начального состояния (0) в точке А начинается фазовый переход. В случае полиморфного превращения наблюдается уменьшение удельного объема на участке АВ при незначительных приращениях давления. Это объясняется тем, что [c.39]

В процессе циклического нагружения металла или конструктивного элемента эволюция его состояния связана с появлением новых механизмов накопления повреждений в кристаллической решетке. Они зарождаются и существуют в течение некоторого времени. Далее происходит усиление или затухание вновь появившихся механизмов. Усиление или ослабление действия вновь зародившихся процессов накопления повреждений происходит в соответствии с принципом естественного отбора тех способов поглощения энергии, которые позволяют поддерживать устойчивость системы наиболее длительное время. Применительно к металлам это означает выбор и нарастание влияния того способа формирования дислокационных структур, при котором в зоне с наиболее интенсивным напряженным состоянием возможно накопление повреждений наиболее длительное время без образования несплошности. [c.120]

Под действием усилия резания и температуры в зоне резания в поверхностном деформированном слое может возникать дислокационная структура с определенной плотностью однородных (положительных или отрицательных) дислокаций, распределенных по определенному закону по глубине поверхностного слоя. Скопление множества однородных дислокаций на параллельных плоскостях скольжения вызывает искривление кристаллической решетки, вследствие чего возникают макронапряжения в данном объеме металла. Неоднородное (стохастическое) распределение дислокаций в деформированном поверхностном слое не будет обнаруживаться проявлением макронапряжений в данном объеме металла. [c.57]

Наряду с изложенной существуют другие физические теории процессов деформирования и разрушения. Так, согласно одной из таких теорий зависимость долговечности от величины напряжения объясняется плавлением и вязким течением на границах кристаллов разрушение металла связано с возникновением в зоне нарушения кристаллической структуры на границах между кристаллами некоторого числа зародышей жидкой фазы. [c.28]

Металл, деформируемый в холодном состоянии, упрочняется. Характер кривых упрочения некоторых металлов показан на рис. 7. В процессе деформирования металла в холодном состоянии возникают остаточные внутренние напряжения, причины возникновения которых связаны с кристаллической структурой металлов. Так как в реальных условиях кристаллы различно ориентированы относительно деформирующей нагрузки, то в материале детали уже в зоне пластического деформирования наряду с пластическими деформациями действуют и упру-464 [c.464]

Влияние состояния поверхности паяемого металла приводит к тому, что кристаллизация с самого начала в той или иной степени ориентирована, т. е. имеет место определенное соотношение между формой и размерами кристаллической ячейки затвердевающего ме-талла зоны сплавления и паяемого металла. При наличии ориентирующего влияния поверхности паяемого металла структура металла шва образуется в результате развития трех последовательных стадий процесса на [c.29]

При пайке железа медью с разными зазорами структура, формирующаяся при затвердевании расплава, оказывается при прочих равных условиях различной в малых и больших зазорах. В широких зазорах (0,5—2 мм) кристаллизация происходит с образованием развитой дендритной структуры и имеет характер объемного затвердевания. Содерл<ание железа в осях дендритов достигает 4%, а на периферии падает до 2—2,5 % (массовые доли). Смена форм затвердевания с изменением размера зазора вызывается изменением условий кристаллизации. Согласно существующим представлениям тип кристаллизации сплавов определяется градиентом температуры расплава, а такл<е величиной и протяженностью области концентрационного переохлаждения вблизи фронта кристаллизации. При прочих равных условиях уменьшение зазора, а следовательно, слоя кристаллизующейся жидкости, начиная с определенного момента, приводит к таким изменениям указанных факторов, что дендритная форма кристаллов постепенно уступает место ячеистой, а последняя — преобладающему росту кристаллов с гладкой поверхностью. Окончательная кристаллическая структура металла шва не соответствует первоначальным формам роста кристаллов. Новые границы зерен в шве пересекают в произвольных направлениях дендритные и ячеистые кристаллы. При больших зазорах имеются участки, где вторичные границы совпадают с пограничными зонами первичных дендритов. При малых зазорах структура шва по ширине представляет собой один слой зерен. Возникновение вторичной структуры в литых сплавах связывается с образованием при кристаллизации большого числа дефектов (дислокаций и вакансий), способных перемещаться и группироваться в определенных участках затвердевающего металла. [c.34]

Структура слитка кипящей стали в продольном направлении представлена на рис. 109. При соприкосновении стали со стенками изложницы образуется тонкая плотная корочка без пузырей 1. Образующиеся при этом пузыри СО быстро удаляются в жидкий металл, толщина корочки 3—40 мм. Далее располагается зона сотовых пузырей 2, образующаяся в условиях роста дендритных кристаллов стали, главные оси которых направлены перпендикулярно к стенкам изложницы. Выделяющиеся при кипении стали пузыри СО растут между осями дендритов. Часть их успевает всплыть, а те, которые зародились тогда, когда уже в жидкой стали проросли дендриты, остаются зажатыми между осями дендритов, приобретая вытянутую форму от поверхности слитка к центру. Зона сотовых пузырей имеет высоту до 2/3 высоты слитка. В верхней части слитка сотовых пузырей нет, так как здесь газы успевают выделиться из металла. Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая изложницу массивной крышкой или добавляя в головную часть раскисли-тели, которые подавляют кипение и облегчают быстрое образование слоя твердого металла. Верх слитка замораживается , давление внутри слитка возрастает и выделение пузырей СО прекращается, образуется зона плотного металла 3. Жидкий металл насыщается углеродом и кислородом, и, несмотря на более трудные условия, начинается выделение вторичных пузырей СО. Поскольку эти пузыри не могут подниматься вверх, они приобретают округлую сферическую форму 4. Такие же пузыри возникают и в центральной части слитка 5. В верхней части слитка вследствие повышенной загрязненности металла и всплывания пузырей образуется зона их скопления — головная рыхлость 6. Усадочная раковина в слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по многочисленным газовым пузырям. В слитках кипящей стали благодаря перемешиванию металла поднимающимися пузырями СО не образуются крупные столбчатые кристаллы, поэтому кристаллическая структура таких слитков более однородная. Важным фактором получения качественного проката из кипящей стали является толщина корочки. При прокате корочка не должна разрываться и сотовые пузыри не должны открываться наружу, так как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Окисленные поверхности пузырей не свариваются при прокатке и эту часть металла бракуют. Для увеличения толщины корочки сталь дополнительно окисляют либо перед разливкой, либо во время разливки, добавляя в изложницу материалы, насыщающие сталь кислородом. При этом начальная стадия кипения получается более бурной — корочка становится более толстой. [c.226]

Повышенный интерес у советского читателя должна вызвать гл. 6, в которой подробно, на высоком научно-теоретическом уровне описаны электронные свойства аморфных сплавов — энергетические состояния электронов и явления переноса. В отечественной монографической литературе до сих пор этому вопросу уделялось недостаточное внимание. Электронная структура металла (как аморфного, так и кристаллического)—это его визитная карточка. На основе изучения электронной структуры аморфных сплавов вырабатывается понимание не только особенностей физических свойств этого нового класса веществ (электросопротивления теплоемкости и затухания звука при низких температурах теплопроводности зонного магнетизма и сверхпроводимости), но и понимание роли электронного фактора в формировании аморфного состояния и его стабильности. [c.18]

Общей для материалов второй и третьей фупп является невозможность исправления грубой кристаллической структуры металла шва и рекристаллизационной структуры околошовной зоны путем последующей термообработки из-за малого объемного эффекта полиморфного превращения или вообще по причине отсутствия фазовой перекристаллизации. [c.243]

На рис. 10.3 представлена микроструктура зоны сплавления перлитной стали с аустенитным швом, подтверждающая этот механизм. Столбчатые кристаллиты перлитной стали постепенно прекращают свой рост в аустенитном металле. При этом в зоне сплавления образуется "кристаллизационная" прослойка, т.е. промежуточный слой сопрягающихся между собой деформированных кристаллических решеток. Так в зоне сплавления перлитной и аустенит-ной сталей участок "кристаллизационной" прослойки с содержанием Сг 3. .. 12 % и Ni 2. .. 7 % имеет особую структуру высоколегированного мартенсита. [c.387]

В конструкции, соединенной дуговой сваркой с применением электродов, образуются четыре разнородные по химическому составу и кристаллической структуре зоны 1) зона наплавленного металла 2) переходная зона, состоящая из сплава металла электрода с основным металлом 3) околошовная зона, подвергшаяся интенсивному термическому воздействию 4) зона основного неизмененного металла. [c.169]

Из последнего выражения следует, что коэффициент трения зависит от свойств прочности (и, Н) контактирующих металлов и от интенсивности адгезионного взаимодействия их поверхностей (1 "). На интенсивность адгезионного взаимодействия металлических поверхностей оказывают влияние следующие факторы состояние (чистота) поверхности, характер окружающей среды, химический состав и кристаллическая структура металлов, температура в зоне контакта и др. [20.30 20.34]. [c.389]

Допустим, что валентная зона заполнена электронами полностью, но она перекрывается со следующей разрешенной зоной, не занятой электронами. Если к такому кристаллу приложить внешнее электрическое поле, то электроны начнут переходить на уровни свободной зоны и возникнет ток. Данный кристалл также является металлом. Типичный пример металла с указанной зонной структурой магний. У каждого атома Mg ls 2s22p 3s2) в валентной оболочке имеется два электрона. В кристаллическом магнии валентные электроны полностью заполняют Зх-зону. Однако эта зона перекрывается со следующей разрешенной зоной, образованной из Зр-уровней. [c.230]

Кристаллические структуры твердых тел обусловлены межатомными связями, возникающими в результате взаимодействия электронов с атомными остовами. Вывод металлических структур — ОЦК, ГЦК и ПГ — из электронного строения атомов представляет кардинальную проблему физики металлов [1, 21. В основе квантовой теории металлов лежит теория энергетических зон [3 —11]. Она рассматривает поведение электронов в периодическом поле решетки. Кристаллическая структура определяется дифракционными методами и вводится в зонную модель априори как экспериментальный факт, без объяснения ее происхождения. Разрывы непрерывности энергий электронов приводят к образованию зон Бриллюэна, ограниченных многогранниками, форма которых зависит от симметрии кристалла. Характер заполнения зон и вид поверхности Ферми различны для металлов, полупроводников и изоляторов. Расчеты позволяют получить з нергетическую модель, количественно описывающую энергетическое состояние электронов и физические свойства твердых тел. Однако из зонной модели нельзя вывести кристаллическую структуру, поскольку она вводится в основу построения зон как экспериментальный факт. Расчеты зонных структур и физических свойств металлов получили широкое развитие благодаря теории псевдопотенциала 112—19]. Они позволяют оценить стабильность структур металлов, но не вскрывают физическую природу конкретной геометрии решетки. [c.7]

Этими двумя приближениями будут модель еаза свободных электронов и зонная модель почти свободных электронов. Первая модель позволит нам с помощью статистики Ферми вычислить основные величины, характеризующие электроны проводимости (например, теплоемкость или плотность состояний) на ее основе нам будет легко понять смысл тех модификаций, к которым приводит использование более реалистичных приближений. Из второй модели мы увидим, что спектр разрешенных состояний не является непрерывным, а существуют запрещенные энергетические зоны. Это приводит к понятию зонной структуры, весьма важной для детального понимания теории металлов. Кроме этих моделей, мы кратко опишем еще два приблингения (будут указаны лишь физические допущения, лежащие в их основе) метод ячеек и метод ортогонализованных плоских волн. Эти последние методы включены потому, что они позволяют точнее рассчитывать более тонкие свойства кристаллической решетки — соответственно сжимаемость и детали зонной структуры данного кристалла. [c.67]

В реакции с кислородом вступают контактные поверхности как стружки и обработанной поверхности детали, так и инструмента. В местах, легко доступных для внешней среды, образуются индивидуализированные лленки окислов. Такими местами являются участки контактных площадок, примыкающих к их периметру. На внутренних участках контактных площадок возникают островки относительно тонких окисных пленок (толщиной 30—40 А), зоны твердого раствора кислорода в кристаллической решетке металлов и зоны с хемосорбированным и физически адсорбированным кислородом [12]. При наличии в воздухе влаги или углекислого газа возникают также пленки гидроокисей. Вторичные структуры, появившиеся на инструменте в результате реакции с кислородом, в процессе резания непрерывно разрушаются и вновь регенерируют. При различных обрабатываемых и инструментальных режущих материалах, а также в зависимости от условий резания изменяются химический состав окисных пленок, их структура (она может быть кристаллической или пористой), плотность, механические свойства, а также прочность сцепления с матричным материалом. [c.31]

Третья зона после тонкого шлифования распространяется на глубину примерно 50 ОООА и состоит из зерен металла, деформированных давлением шлифовального круга, и из карбидов, возникших от действия высоких температур. Карбиды, располагающиеся по границам зерен, делают этот слой хрупким. После притирки и суперфиниша третья зона достигает 15 ОООА и состоит из деформированных зерен металла. Третья зона постепенно переходит в нетронутую обработкой кристаллическую структуру. [c.184]

Нагревание же металла приводит к всз-никнснению в нем значительных внутренних напряжений, в результате чего происходит искажение кристаллической решетки, изменяется структура металла, а потому изменяется и его электродный потенциал. Так как металл в зоне прилегающей к сварному шву, нагревается до более высокой температуры и является анодом по отношению к основному металлу конструкции, в этой зоне происходит наиболее интенсивная коррозия. [c.33]

Итак, в зонной структуре существуют как чувствительные к потенциалу уровни, так и нечувствительные уровни, их положения определяются, в основном, только кристаллической решеткой. Для данного металла можно заранее предсказать, в каких точках зоны Бриллюэна чувствительность уровней к потенциалу будет выше. Эта информация очень важда для анализа возможных ошибок при эмпирической подгонке параметров псевдопотенциала под экспериментальные характеристики зонной структуры. Например, если ири иодгонке использовано значение энергии нечувствительного уровня, то ошибка в определении параметров может быть велика. [c.148]

Следует подчеркнуть, однако, что этот подход трактовке электронных свойств переходных и благородных металлов, а также обширного круга иных металлических систем пока не получил надежного математического обоснования. Попытки рассчитать структуру зон, исходя из первых принципов и используя представление ЛКАО (8.10) для -зоны, не имели успеха в количественном отношении. В случае кристаллических материалов оказывается возможным последовательно прийти к двухзонной модели, построив полуэмпирический модельный гамильтониан, матричные злементы которого можно подогнать так, чтобы воспроизвести зонную структуру (см., например, [81). Однако эти подгоночные параметры нелегко найти по известным атомным потенциалам или волновым функциям. К тому же нет никаких оснований полагать, что те же значения параметров подойдут и для неупорядоченных систем типа жидкого металла, где локальные свойства симметрии и межатомные расстояния не совсем такие, как в идеальных кристаллах. Двухзонная модель ценна тем, что она дает очень простое качественное описание, но ее достоинства не удается поднять до уровня высокой количественной точности. [c.466]

Во всяком случае, хотя электронную структуру кристаллического полупроводника и можно приближенно описать с помощью функций Блоха в методе сильной связи, многочисленные матричные элементы, которые появляются в этом представлении, нелегко рассчитать, исходя из первых принципов. Метод физиков — сопоставить каждому атому эмпирический псевдопотенциал или формфактор ( 10.2) — оказывается значительно более близким к практической процедуре расчета зонной структуры, когда в качестве отправного пункта используются, скажем, реалистические самосогласованные атомные потенциалы. По этой причине в принципе мы, казалось бы, могли рассчитать энергетический спектр аморфного вещества, исходя из стеклообразной совокупности таких псевдоатомов. Как было установлено в 10.4, рассеяние на парах атомов оказывает разочарующе слабое влияние на спектр электронов и не может привести к появлению запрещенных зон. Однако утверждать на этом основании, что вещество должно оказаться металлом, означало бы пренебречь членами высших порядков в разложении Эдвардса ( 10.5). Вместе с тем сильные корреляционные эффекты, описываемые содержащимися там функциями распределения трех или четырех частиц, могли бы привести к желаемому результату. И действительно, отличие стеклообразных структур от жидкостей или прочих неупорядоченных систем состоит именно в угловых зависимостях зтих функций распределения ( 2.10), определяющихся локальной фиксацией тетраэдрического угла между связями. Насколько слабо функции з(1, 2, 3) и 4 (1, 2, 3, 4) для аморфного материала отличаются от соответствующих функций распределения микрокристаллической сшстешы из того же вещества, настолько же близкого сходства можно ожидать и от их спектров. Тем самым разумное, физическое объяснение получает [10.17] тот факт, что неупорядоченный материал оказывается полупроводником. [c.536]

Общепринятая технология сварки с подогревом приводит к образованию широких гвердых участков подкалки в около-шовных зонах с крупноигольчатой мартенситной структуро й Укрупнение зерен, наряду с сопутствующими закалочными процессами, способствует скоплению на их границах дефектов кристаллической структуры, росту внутренней энерг ии i снижению сопротивления коррозионному разрушению Структура аустенитного металла шва при этом более 1етеро-генная и вторичные избыточные фазы образуют замкнуплс цепочки. Подогрев при сварке способствует росту количества избыточных фаз в структуре металла шва. [c.150]

Обработка образцов велась излучением лазера на неодимовом стекле с энергией импульса 9 Дж и длительностью 4 мс. При этом каждый локальный участок поверхности облучался различным количеством импульсов — от одного до пятнадцати. В результате воздействия лазерного излучения в техническом железе образовались зоны, отличающиеся по своим свойствам от исходного а-железа. Средняя глубина проникновения молибдена в матрицу составляет 450—500 мкм. При рассмотрении микрошлифов образцов обнаруживается четкая, неразмытая граница между зоной воздействия лазерного излучения и основным металлом. Данные измерения микротвердости зоны по ее глубине и в поперечном сечении на расстоянии от поверхности 200 мкм свидетельствуют о ее повышении в обработанной области в 1,5 раза по сравнению с микротвердостью а-железа. Результаты дюрометрического исследования показывают, что микротвердость по всей зоне воздействия излучения почти одинаковая, некоторое повышение ее наблюдается у нижней границы зоны. Повышение микротвердости и ее однородное распределение по всей области позволяют предположить наличие твердого раствора молибдена в а-железе. Рентгеноструктурный анализ показал наличие в обработанной зоне двухфазной структуры, которая имеет ОЦК решетки с различными периодами. Одна из них относится к а-железу, а вторая соответствует твердому раствору молибдена в а-железе с увеличенным межплоскостным расстоянием по сравнению с этим расстоянием в матрице. Вследствие того, что при растворении молибдена увеличиваются размеры кристаллической решетки железа, при точном измерении периода решетки можно определить содержание легирующего элемента в твердом растворе. Причем известно, что 1 % по массе молибдена увеличивает период решетки на 0,002 А. [c.27]

В структурах алмаза, кремния, германия и алмазоподобных соединений сильным ковалентным <т-связям вдоль направлений <111> отвечают максимальные значения модулей упругости Еиь Однако, в отличие от металлов, для этого класса материалов наиболее важны не механические, а электрофизические свойства. Определение пoJ y пpoвoдникa трудно представить до рассмотрения электронной зонной теории кристаллических твердых тел. Можно сказать, что полупроводники - это изоляторы, в которых запрещенная зона между состояниями валентных электронов (валентная зона) и электронными состояниями, ответственными за электропроводность (зона проводи.мости), значительно меньше, чем в обычных изоляторах, и может быть преодолена при наличии определенных условий, например, с помощью теплового возбуждения. Поэтому, в отличие от металлов, электропроводность пoJTV пpoвoдникoв растет с температ рой. [c.46]

Точка зрения, объединяющая исследования третьей группы, заключается в том, что при замещении атомов основного металла атомами платиновых металлов в узлах кристаллической решетки образуются зоны, обладающие более положительным потенциалом по сравнению с потенциалом ионизации чистых никеля или меди. При растворении кристаллической решетки основного металла мелкодисперсные конгломераты, обогащенные платиновыми металлами, выпадают в шлам. Эти конгломераты не имеют кристаллической решетки—они абсолютно рентгеноаморфны. Нагревание их до температуры выше 200 °С приводит к появлению четко выраженной кристаллической структуры платиновых металлов с примесью основного металла. Характерно, что при прокаливании шламов в инертной атмосфере на термограммах наблюдаются тепловые эффекты в интервалах 200—270 и 400—480 °С, объясняемые образованием кристаллической решетки. [c.398]

Наибольший интерес представляют экспериментальные данные исследования электронной структуры аморфных сплавов, полученные с использованием спектроскопических методов. С помощью метода РФЭ было обнаружено, что плотность состояний на уровне Ферми N Er) в аморфных сплавах Pd — Си — Si и Pd — Si значительно ниже, чем N(Er) кристаллического Pd и что их РФС-спектры значительно отличаются, особенно в области Ег. Эти закономерности электронной структуры стали основой для формулирования известного критерия стабилизации аморфной структуры Нагеля-Тауца. Однако расчеты ПС электронов на основе моделей СПУ, как для чистых металлов, так и для сплавов (Fe — В) показали, что энергия Ферми Ef попадает в область максимума ПС. Детальный анализ парциальных плотностей состояний, отвечающих различным зонам, позволяет, по мнению авторов, сделать вывод, что данные спектроскопии (сплав Pd—Si) также не подтверждают электронный критерий стабилизации аморфной структуры, подразумевающий положение псевдощели в области Ег. Спектроскопические данные позволяют также предположить, что по крайней мере в сплавах Pd — Si перенос электронов от атомов Si к атомам Pd отсутствует, происходит перенос электронов только внутри атомов Pd. [c.19]

Рассмотрим несколько примеров. Щелочной металл натрий (2= И) имеет электронную структуру ls 2s2p 3s . Уровни п = 1 и rt = 2 в атоме полностью заняты, соответственно они будут заполнены и в кристаллическом теле. Зона п = 3 не занята полностью. В зоне 3s имеется 2N состояний, из которых заняты только N, а в зоне Зр, которая, как показывают расчеты, перекрывается с зоной 3s, имеется 6Af свободных состояний. По указанным причинам натрий — хороший проводник. Даже приложение слабого электрического поля (или тепловой, световой, магнитной энергии) приводит к возбуждению огромного количества электронов и переходу их на свободные орбиты. Другой щелочной металл — бериллий (г = 4) имеет электронную структуру s 2s -, зоны Is и 2s заполнены, но зона 2р, свободная от электронов, перекрывается с зоной 2s, вследствие чего возникают условия, необходимые для металлической проводимости. [c.30]

Когда в твердом теле имеется один электрон на атом (для произвольной кристаллической структуры— один электрон на элементарную ячейку), то ферми-поверхность лежит внутри первой зоны Брил-люэна,. оставляя половину ее объема пустой. Какой бы ни была энергетическая щель на границе зоны, занятый объем в первой зоне никогда не превышает половины полного объема. Поэтому всегда имеются незанятые состояния вблизи ферми-поверхности с энергиями, близкими к энергии Ферми. Следовательно, электроны будут ускоряться электрическим полем, переходя в состояния с большей энергией, что обусловливает электропроводность вещества. Таким образом, кристалл с одним электроном на атом должен быть металлом. [c.181]

В сплавах со структурой твердых растворов удельное электросопротивление при 20 °С в зависимости от состава, согласно правилу Н.С. Кур-накова, изменяется по нелинейной зависимости (рис. 18.5). Сплав приобретает максимальное значение р в большинстве случаев при концентрации элементов, равной 50 % (ат.). Видимо, в таком сплаве примесное рассеяние вследствие искажений кристаллической решетки и нарушения периодичности энергетических зон достигает максимального значения. В тех сплавах, в которых хотя бы один из элементов является переходным металлом, температурный коэффициент ар может принимать отрицательные значения, т.е. электрическое сопротивление при нагреве несколько уменьшается. В тех случаях, когда необходим материал с повышенным электрическим сопротивлением, следует использовать сплавы со структурой твердых растворов. [c.573]

Дислокации могут препятствовать движению малоугловых границ или поглощаться ими, что оказывает влияние на возрастание граничного угла и разориенти-ровку границ зерен. Следует отметить, что структура границ резко отличается от структуры приграничных участков зерна. Высказывалось даже малообоснованное предположение (Ф. Вайнбер [80, с. 126—171]), что структура границ с большой разориентировкой подобна структуре жидкости, хотя большеугловые границы зерен имеют кристаллическую структуру дальнего порядка, а жидкость — мгновенную структуру ближнего порядка. Ширина границ зерен в чистых металлах может состоять из одного или нескольких атомных слоев. В сплавах, в зависимости от коэффициента распределения второго компонента, ширина границ достигает значительных размеров, особенно при небольшой скорости роста столбчатых кристаллов. Скопление дислокаций и наличие крупных выделений на границе перехода от одной структурной зоны к другой должно оказывать отрицательное влияние на механические свойства и деформируемость слитка. Применение модификаторов [4] и затравки может способствовать рафинированию расплава и более равномерному распределению дислокаций в слитке. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...