Строение металлических атомов

СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ АТОМОВ [c.86]

Схватывание чистых металлов в основном зависит от их способности образовывать металлические связи, от свойств металлов, строения их атомов и, в первую очередь, от строения их внешних. электронных оболочек числа электронов на внешних оболочках и распределения их по энергетическим уровням, обусловливающим взаимодействие внешних электронов. Так как строение атомов различных металлов различно, то и способность металлов к взаимному схватыванию различная. [c.6]

Предполагается, что при введении в металлический расплав 20% металлоида перед стеклованием возникают молекулярные кластеры, в которых атомы металла группируются вокруг центрального металлоидного атома. Эти кластеры возникают благодаря химической связи, отражающей особенности валентных электронных оболочек атомов металла и металлоида. Однако ввиду постоянного чередования актов возникновения и разрушения подобных связей кластеры существуют довольно непродолжительное время. Например, в случае упомянутого в разделе 3.1.1 сплава Pd—Си—Si предполагается 2], что при температуре стеклования время жизни кластеров составляет 10 с. Вероятно, молекулярные кластеры имеют такое же геометрическое строение, как и в соответствующем стабильном химическом соединении атомы металлоида располагаются в центре, а металлические атомы образуют правильные полиэдры вокруг него. [c.92]

После расшифровки строения металлических кристаллов модель окончательно завоевала себе место под солнцем. И хотя на фоне успехов квантовой механики представление об атомах как о твердых шарах казалось безнадежно устаревшим, наивная модель с успехом продолжала использоваться для объяснения особенностей структуры твердых тел. [c.89]

Развитие правильных представлений о строении металлических расплавов, взаимодействии элементов модификаторов с атомами основных компонентов и примесей, образовании дефектов кристаллического строения в процессе затвердевания является тем фундаментом, на котором в дальнейшем будет создана общая теория модифицирования. [c.5]

В аспекте электронного строения атомы примеси внедрения (В, С, N, О, Н), занимающие октаэдрические и тетраэдрические позиции в металлах с плотными кубической (ГЦК) и гексагональной (ПГ) структурами, имеют одинаковое состояние, а именно они представляют катионы с внешними Is (В " , С ) или 2s О ) сферическими оболочками малого радиуса. Эти малые катионы размещаются по октаэдрическим и тетраэдрическим порам, где движутся почти свободные электроны проводимости и где нет перекрывания S- и d (4 )-орбиталей, а следовательно, и металлических связей. В октаэдрическом или тетраэдрическом окружении металлических атомов катионы примесей внедрения взаимодействуют с внешними d-оболочками ближайших атомов металла. Это взаимодействие [c.139]

Реальное строение металлических кристаллов. Необходимо отметить, что не по всему объему кристалла (кристаллической решетки) сохраняется такой порядок в расположении атомов (упаковка), как это было показано при описании элементарных ячеек кристаллической решетки. В действительности имеется некоторое отступление от такого идеального порядка в упаковке атомов в кристаллической решетке. [c.11]

Рис. 2. Дефекты строения металлических кристаллов а — со смещением атомов б — с образованием вакансий в — с об- разованием дислокаций.

Особенность строения металлических веществ заключается в том, что все металлы построены из атомов, у которых внешние электроны слабо связаны с ядром. Это обусловливает и особый характер химического взаимодействия атомов металла и металлические свойства. [c.7]

Возможность образования металлической связи между частицами соединяемых сваркой металлов и сплавов определяется в первую очередь строением их атомов, тинами и параметрами их кристаллических решеток, а также другими факторами, обусловливающими сродство материалов. Наиболее легко образуют сварные соединения металлы и сплавы, в состав которых входят элементы, обладающие неограниченной взаимной растворимостью как в жидком, так и в твердом состояниях. [c.54]

Из сказанного можно заключить, что имеется некоторое различие в понятиях металл как химический элемент и металл как вещество, но н то и другое определения обусловлены особенностями внутреннего строения атомов металлических веществ, которое одинаково у чистых металлов и у их сплавов. [c.14]

Таким образом, характерной особенностью атомно-криста.ч-лического строения металлов является наличие электронного газа внутри металла, слабо связанного с положительно заряженными ионами. Легкое перемещение этих электронов внутри металла и малая их связь с атомами обусловливают наличие у металлов определенных металлических свойств (высокая электро- и теплопроводность, металлический блеск, пластичность и др.). [c.14]

Составляющие выделяются по результатам изучения системы различными физико-химическими методами и обоснованием их Индивидуальности служит лишь модель микроскопического строения отдельных фаз. Так, в разреженных газах составляющими считаются молекулы и атомы, а при высоких температурах также. электроны и ионы. В твердых и жидких органических веществах структурными единицами являются обычно молекулы, а, например, у галогенидов щелочных металлов — положительные и отрицательные ионы соответствующих элементов. Металлические расплавы и растворы по одним моделям считают состоящими из атомов, а по другим — из положительных ионов и электронов. [c.16]

Все эти особенности металлов, перечень которых можно расширить (добавив оптические, гальваномагнитные и другие свойства), определяются наличием частично заполненных зон и связаны со строением внешних электронных оболочек атомов. Указанные признаки характеризуют металлическую связь. Величина энергии этой связи будет подсчитана в следующем параграфе. [c.99]

Более детального развития теории строения атома Бор достиг, исходя из модели Резерфорда. Основываясь на опытах по рассеянию а-частиц тонкими металлическими пленками, Резерфорд, как известно, предложил так называемую ядерную" теорию атомов, которая предполагает, что атом состоит из тяжелого положительно заряженного ядра (размеры которого малы по сравнению с размерами всего атома) и вращающихся вокруг него электронов. Заряд ядра равен - -Ze, где е—заряд электрона, а Z — зарядовое число элемента, равное его порядковому номеру в периодической [c.18]

К сожалению, современное состояние теории не позволяет однозначно связать скорость диффузии с концентрацией и физикохимическими свойствами примесей из-за сложности и многообразия факторов, влияющих на ату зависимость. По-видимому, наиболее плодотворным в этой области будет применение теории химической связи и физики твердого тела. Систематика свойств, металлических систем, проводимая на основе метода физикохимического анализа Н. С. Курнакова, показывает, что главнейшим фактором, определяющим эти свойства, является положение элементов в периодической системе [32], которое определяется строением электронных оболочек атомов. При этом физико-химические свойства металлов и сплавов обусловлены главным образом строением и изменением периферийных электронных оболочек. [c.25]

Химические свойства элементов периодически повторяются по мере увеличения порядкового номера. Периодическая система позволяет определять свойства элемента на основании свойств его соседей. Металлические свойства элементов в группе возрастают с увеличением порядкового номера (радиус внешней электронной оболочки). Периодический закон проявляется и в других физических и химических свойствах элементов (с увеличением порядкового номера периодически изменяются атомные объемы, температуры плавления и кипения, плотность, растворимость, электропроводность и др,). Изменение свойств соединений элементов также находится в периодической зависимости от положения элемента в периодической системе. Изменения некоторых свойств (атомные веса, рентгеновские спектры и др.) не имеют периодического характера, так как они связаны не со строением электронных оболочек, а с ядром атома. [c.367]

Специфические ( металлические ) свойства металлов, прежде всего высокая тепло- и электропроводность, связаны с особенностя.ми строения атомов металлов и структурой их кристаллической и жидкой фаз. [c.5]

В металлическом кристалле связь валентных электронов со своим ядром порывается, и в однородном веществе они образуют единую систему, связанную со всем телом состояние остальных электронов атома (внутренних), у которых энергия связи с ядром измеряется многими десятками электронвольт, практически не меняется. Изучению строения, внутренней связи и свойств жидких металлов посвящен ряд работ [8—17]. [c.6]

К металлам относятся вещества, обладающие хорошей электрической проводимостью, теплопроводностью, ковкостью, необходимой вязкостью, металлическим блеском, прочностью на разрыв, упругостью при деформации и рядом других свойств. В твердом состоянии они имеют кристаллическое строение. Все перечисленные свойства отражают внутреннее строение металла, заключающееся в том, что в металле электроны принадлежат всей кристаллической решетке, а не отдельным атомам или ионам. Благодаря такому расположению электронов возникают особые силы, обеспечивающие так называемый металлический тип связи атомов в решетке. [c.394]

Si ). Электронное строение атомов, тип химической связи и структура тугоплавкого вещества во многом определяют его свойства, технологическое поведение, характер спекания и взаимодействия с другими веществами. Особенно это важно при изготовлении керметов, для которых характерно сочетание и взаимодействие металлической и неметаллической фаз. Температура плавления основных тугоплавких бескислородных соединений, применяемых в керамике, дана в табл. 47. [c.225]

Диаметрально противоположное атомное строение кристаллических и аморфных металлических веществ— в аморфном состоянии отсутствует дальний порядок в расположении атомов, а следовательно, кристаллическая анизотропия и дефекты кристаллического строения такие, как дислокации и вакансии, границы зереи и блоков, двойники и дефекты упаковки — есть та первопричина, которая обусловливает не только разительное отличие свойств этих веществ, но и уникальное, не характерное для кристаллических тел, сочетание различных свойств в аморфных металлических материалах. [c.8]

Особенность строения металлических веществ заключается в том, что ОИН все построены в основном из таких атомов, у которых внешние электроны слабо связаны с ядром. Это обусловливает и особый характер химического взаимодействия атомов металла, и металлические свойства. Электроны имеют отрицательный заряд, и достаточно создать ничтожную разность потенциалов, чтобы началось перемещение электронов по направлению к положите.льио заряженному полюсу, создающее электрический ток. EioT почему металлы пв-ляются хорошими проводниками электрического тока, а неметаллы ими н< являются. Характерным электрическим свойством металлов является также и то, что с повышением температуры у всех без исключения металлов элокт]) -проводность уменьшается. [c.14]

Более двухсот лет иазад великий русский ученый М. В. Ломоносов дал научное определение металлов Металлы суть светлые тела, которые ковать можно . Это определение говорит о том, что все металлы обладают характерным металлическим блеском и пластичностью. Сейчас к определению, данному М. В. Ломоносовым, можно добавить, что все металлы обладают также относительно высокой электро- и таплопроводностью, что электропроводность металлов уменьшается с ростом температуры. У некоторых металлов характерные металлические свойства выражены сильнее, у других слабее. Характерные свойства металлов обусловлены строением их атомов. [c.7]

Кристаллическое строение и свойства упрочняющих фаз и прежде всего тугоплавких высокомодульных карбидов, нитридов, оксидов, боридов переходных металлов также обусловлены электронным строением их атомов и физической природой межатомных связей. Исключительно высокие характеристики прочности решетки этих соединений — экстремальные температуры плавления, теплоты образования, чрезвычайно высокие твердость и прочность — представляют прямое следствие образования сильных коротких.ковалентных связей металл — эле1у1ент внедрения, возникающих вследствие перекрытия остовных оболочек ионов. Металлические связи между соседними атомами, возникающие в металлической подрешетке, дополнительно укрепляют структуру таких соединений. Особо важную роль для дисперсионного упрочнения тугоплавких металлов V—VI групп играют карбиды, нитриды, оксиды и бо-риды металлов IV группы. [c.4]

Реальное строение металлических кристаллов. Порядок в располо-женнп атомов (упаковка), показанньн при описании элементарных ячеек кристаллической решетки, имеется не по всему объему кристалла (кристаллической решетки). В действительности реальный кристалл в отличие от идеального имеет структурные несовершенства точечные, линейные и поверхностные. [c.6]

Строение металлического слитка. Форма растущих кристаллов определяется не только условиями их касания друг с другом, но и составом сплава, наличием примесей и режимом охлаждения. Обычно механизм образования кристаллов носит дендритный (древовидный) характер рис. 5). Дендритная кристаллизация характеризуется тем, что рост зародышей происходит с неравномерной скоростью. После образования зародышей их развитие идет втех плоскостях и направлениях решетки, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов и минимальное расстояние между ними. В этих направлениях образуются длинные ветви будущего кристалла - так называемые оси (1) первого порядка рис. 5). В дальнейшем от осей первого порядка начинают расти новые оси (2) - оси второго порядка, от осей второго порядка- оси (3) - третьего порядка и т.д. По мере кристаллизации образуются оси более высокого порядка, которые постепенно заполняют все промежутки, ранее занятые жидким металлом. [c.10]

Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов. [c.10]

Из 106 элементов периодической системы Д.Н. Менделеева 76 составляют металлы. Все металлы имеют общие характерные свойства, отличающие их от других веществ Э го обусловлено особенностями их внуфиатомного строения. Согласно современной теории строения атомов каждый атом представляет сложную систему, которую схематично можно представить состояп(сй из по-ложителыю чаряженного ядра, вокруг которого на разном расстоянии движутся отрицательно заряженные электроны. Притягивающее действие ядра на внешние (валентные) электроны в металлах в значительной степени скомпенсировано электронами внутренних оболочек. Поэтому валентные электроны легко отрываются и свободно перемещаются между образовавшимися положительно заряженными ионами. Слабая связь отдельных электронов с остальной частью атома и является характерной особенностью атомов металлических веществ, обуславливающей их химические, физические и механические свойства. Общее число не связанных с определенным атомом электронов в различных металлах [c.271]

Из 106 элементов периодической системы Д.И. Менделеева 76 составляют металлы. Все металлы имеют общие характерные свойства, отличающие их от других веществ. Это обусловлено особенностями их внутриатомного строения. Согласно современной теории строения атомов каждый атом представляет сложную систему, которую схематично можно представить состоящей из положительно заряженного ядра, вокруг которого на разном расстоянии от него движутся отрицательно заряженные электроны. Притягивающее действие ядра на внешние (валентные) электроны в металлах в значительной степени скомпенсировано электронами внутренних оболочек. Поэтому валентные электроны легко отрываются и свободно перемещаются между образовавшимися положительно заряженными ионами. Слабая связь отдельных электронов с остальной частью атома и является характерной особенностью атомов металлических веществ, обусловливающей их химические, физические и механические свойства. Общее число не связанных с определенным атомом электронов в различных металлах неодинаково. Этим объясняется довольно значительное различие в степени металличности отдельных металлов. Наличием электронного глаза объясняют и особый тип межатомной связи, присущей металлам. [c.37]

Для получения аморфных металлов (металлические стекла) нужны скорости охлаждения порядка миллионов градусов в секунду. Такие скорости о.хлаждения достигаются при разбрызгивании мелких капель жидкого металла на хорошо отполированную поверхность быстро вращающегося холодного медного диска. Толщина пленки аморфного металла достигает нескольких микрометров (до 60 мкм) и ширины 200 мм или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Другой вариант - прокатка тонкой струи расплава между двумя массивными медными валиками, расплющиваюшими капли жидкого металла. При нагреве аморфный металл может реализовать свое стремление к кристаллизации и при достаточной подвижности атомов образуется кристаллическое строение. [c.44]

Известно, что при диффузионном хромировании средне- и высокоуглеродистой стали на ее поверхности формируется покрытие слоистого строения. В зависимости от содержания углерода в стали наружный слой состоит в основном из карбидов состава (Сг, Рг)2зСв или (Сг, Ре)7Сз переходный слой - из обогащенного углеродом аустенита и следующий слой - обезуглероженная зона. В результате встречной диффузии атомов хрома и углерода образуется непрерывный карбидный барьер, эффективно блокирующий дальнейшую диффузию газов в металлическую основу. С наличием карбидного барьера связана высокая стойкость к стати- [c.64]

Электронное строение. Заряд ядра и число электронов, нейтрализующих его, играют основную роль в организации структуры кристаллической решетки и большинства свойств металла. Свойства всех элементов являются периодической функцией атомной массы, т. е. числа электронов. В таблице Д. И. Менделеева наиболее типичные металлы, сравнительно легко отдающие электрон, — щелочные — находятся слева в I группе, а наиболее типичные неметаллы, энергично присоединяющие электрон для достройки электронной оболочки, — галогены — находятся справа в VII группе. Металличность элементов возрастает при перемещении влево и вниз таблицы. Вблизи правого верхнего угла находятся полуметаллы мышьяк, селен, германий, сурьма, висмут. Исходя из этого, можно полагать, что все тяжелые элементы, начиная с франция, будут обладать металлическими свойствами и хорошей пластичностью. Важно не только число электронов в атоме, по и строение их оболочек — конфигурация, определяющая кристаллическую структуру и большинство свойств металлов. [c.193]

В современном металловедении применяются методы исследования сплавов с помош ью радиоактивных изотопов ( меченых атомов), ультразвука, осциллографии, микрокиносъемки структурных изменений, происходяш их в сплаве при его тепловой и механической обработках, и т. д. Успехи металлофизики позволили связать важнейшие свойства металлов и сплавов с их атомно-кристаллическим строением. Именно атомно-кристаллическое строение в первую очередь определяет тепло- и электропроводность металлов, их пластичиость, твердость и многие другие свойства. В последнее время, воздействуя на кристаллическую решетку, исследователи научились влиять на свойства металлических сплавов в сторону их повышения. [c.152]

В зонах фактического касания поверхности сближаются на такие расстояния, при которых между частицами (атомами, ионами, молекулами), входящими в состав твердых тел, проявляются микроскопические межатомные, межмолекулярные, а также макроскопические (силы Лившица) взаимодействия. Можно считать, что эти силы имеют электрическое происхождение. В результате их действия в зонах фактического касания могут образоваться межатомные (ковалентная, ионная, металлическая) или меж-молекулярная связи, обусловленные дисперсионными, ориентационными или индукционными силами. Обычно связи возникают не между самими контактирующими твердыми телами, а между пленками, покрывающими их поверхности. Строение этих пленок, появляющихся в результате физической адсорбции и хемосорбционных процессов, сложное. При относительном скольжении образованные связи разрушаются и возникают вновь. Генерируемое при этом сопротивление относительному скольжению называют молекулярной составляющей силы трения. Общая сила трения будет равна сумме сил трения, возникающих на единичных микроконтактах. Л1олеку-лярную составляющую силы трения, возникающую в зоне касания произвольной микронеровности, вычислить теоретически невозможно вследствие сложности строения и химического состава пленок, покрывающих поверхности твердых тел. Ее приближенно определяют следующим образом [c.190]

Взаимодействие металлов с металлами и неметаллами определяет их металлохнмические свойства [6] электронное строение атомов, соотношение атомных радиусов взаимодействующих металлов, положение элементов в ряду электроотрицательпости, валентности и потенциалы ионизации атомов. Эти свойства определяют, в каких случаях возникают металлические твердые растворы, образуются металлические соединения, с какими элементами металлы дают только механические смеси или же совсем не взаимодействуют. [c.9]

Специфические (металлические) свойства металлов, прежде всего их высокая тепло- и электропроводность, связаны с особенностями строения атомов металлов и твердых и жидких тел, образованных ими. Твердые металлы анизотропны, причем твердая и ближнего порядка жидкая фазы состоят из положительно заряженных простых ионов, размещенных в узлах кристаллической решетки и связанных между собой электронами (из числа внешних, валентных электронов атома металла), равномерно распределенными в междуионном пространстве, способными перемещаться под действием электрического поля fэлектронный газ). [c.6]

Графит является одной из аллотропических разновидностей углерода. Это полимерный материал кристаллического пластинчатого строения. Он образован параллельными слоями гексагональных сеток (плоскостей) (рис. 234). В узлах каждой ячейки располагаются атомы углерода. Межатомное расстояние равно 0,143 нм. Между атомами действуют силы прочной ковалентной связи. Отдельные плоскости расположены на расстоянии 0,335 нм и связаны между собой ван-дер-ваальсовыми силами. Слоистая структура графита и слабая связь между соседними плоскостями обусловливают анизотропию всех свойств кристаллов графита во взаимно перпендикулярных направлениях. Между отдельными пластинками в решетке графита имеются свободные электроны, сообщающие графиту элегсгро- п теплопроводность, металлический блеск. [c.505]

Так как электронное строение и размеры атомов основного металла (растворрггеля) и растворенного компонента различны, то при образовании металлического твердого раствора кристаллическая решетка всегда искажается и периоды ее изменяются. При образовании раствора внедре- [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...