вуглецю та інших речовин, що є газоподібними при звичайній температурі.
Кристали, які утворюють благородні гази, також мають молекулярні решітки, що складаються з одноатомних молекул. Більшість твердих органічних речовин мають саме таку структуру. Число ж неорганічних речовин, яким властива молекулярна структура, досить невелика. Це, наприклад, тверді галогеноводороди, природна сірка, лід, тверді прості речовини і деякі інші.
При нагріванні відносно слабкі міжмолекулярні зв'язки руйнуються досить легко, тому речовини з такими гратами мають дуже низькі температури плавлення і малу твердість, вони нерозчинні або малорозчинні у воді, розчини їх практично не проводять електричний струм, характеризуються значною летючість. Мінімальні температури кипіння і плавлення - у речовин з неполярних молекул.
Металевої називається така кристалічна решітка, вузли якої сформовані атомами і позитивними іонами (катіонами) металу з вільними валентними електронами (відчепилися від атомів при утворенні іонів), безладно рухаються в об'ємі кристала. Однак ці електрони по суті є напіввільними, оскільки можуть безперешкодно переміщатися тільки в рамках, які обмежує дана кристалічна решітка [3].
Електростатичні електрони і позитивні іони металів взаємно притягуються, чим пояснюється стабільність металевої кристалічної решітки. Сукупність вільних електронів, що рухаються називають електронним газом - він забезпечує хорошу електро- і теплопровідність металів. При появі електричної напруги електрони спрямовуються до позитивної частці, беручи участь у створенні електричного струму і взаємодіючи з іонами.
Металева кристалічна решітка характерна, головним чином, для елементарних металів, а також для з'єднань різних металів один з одним. Основні властивості, які притаманні металевим кристалам (механічна міцність, летючість, температура плавлення), досить сильно коливаються. Однак такі фізичні властивості, як пластичність, гнучкість, висока електро- і теплопровідність, характерний металевий блиск властиві лише виключно кристалам з металевою решіткою.
Всі метали є кристалічними тілами, що мають певний тип кристалічної решітки, що складається з малорухомих позитивно заряджених іонів, між якими рухаються вільні електрони (так званий електронний газ). Такий тип структури називається металевим зв'язком.
Тип решітки визначається формою елементарного геометричного тіла, багаторазове повторення якого по трьох просторових осях утворює грати даного кристалічного тіла.
. Проста кубічна гратка: у вузлах кубика атоми стосуються один одного. Параметри: Період ґратки (відстань між атомами a=d), d - діаметр атома. 1/8 · 8=1 атом на елемент, осередок. Для хімічної сполуки даний тип решітки.
. Кубічна об'ємно-центрована решітка EMBED PBrush характерна для тугоплавких металів. a=1,21 · d. 1/8 · 8 +1=2. Fe?, Ti, W, Nb.
3. Кубічна гранецентрированная решітка EMBED PBrush. 1/8 · 8 + 1/2 · 6=4. Характерна для пластичних металів. Cu, Fe?, Au.
Основні типи решіток (Таб.1)
Таблиця 1
схеманазваніеколічество атомів кубіческая1 Об'ємно-центрована кубічна (ОЦК) 2 гранецентрированного кубічна (ГЦК) 3
Цікава зв'язок будови кристалічної решітки з механічними і фізичними властивостями матеріалу. Від міцності зв'язку залежить ступінь опору деформації. Від будови залежить здатність до пластичної деформації. Деформування відбувається за рахунок зсуву атомних площин. Зрушення відбувається найбільш легко уздовж атомних площин з найбільш щільною упаковкою атомів. Розглянемо об'ємно-центрическую кубічну грати (ОЦК):
1) Площина ABCD. Кількість атомів в площині ABCD - 1; площа ABCD=a2; площа, яка припадає на 1 атом - питома площа: - міра щільності упаковки.
) Площина ABGH. Кількість атомів в площині ABGH - 2; площа ABGH=a2;.
У площині ABGH щільність упаковки більше ніж у ABСD. Найбільш вірогідний зрушення уздовж діагональних площин [9].
Реальне будова кристалів.
Неоднорідний хімічний склад і зовнішні умови викликають дефекти кристалічної решітки. Виділяють дефекти трьох типів:
1) точкові (вакансії, впроваджені атоми);
) лінійні (крайові і гвинтові дислокації);
) об'ємні (мікропори, тріщини, газові бульбашки).
Точкові дефекти:
Вакансія - відсутність атома у вузлі кристалічної решітки.
Впроваджені атоми: а) чужорідний атом у вузлі кристалічної решітки; б) атом поза ву...
