Vfnthbfkjdtltybt

  • 21 окт. 2012 г.
  • 3863 Слова
Лекция 1.
[pic]
[pic]
Глава 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
1.1. Кристаллические и аморфные тела
В природе существуют две разновидности твердых тел, различающиеся по своим свойствам, — кристаллические и аморфные.
Кристаллические тела остаются твердыми, т.е. сохраняют приданную им форму до вполне определенной температуры, при которой они переходят в жидкоесостояние. При охлаждении процесс идет в обратном направлении. Так, у чистых металлов переход из одного состояния в другое протекает (рис. 1.1) при определенной температуре плавления.
Аморфные тела при нагреве размягчаются в большом температурном интервале, становятся вязкими, а затем переходят в жидкое состояние. При охлаждении процесс идет в обратном направлении.
Кристаллическое состояние твердого телаболее стабильно, чем аморфное.
Аморфные твёрдые тела в отличие от жидкостей имеют пониженную подвижность частиц (вязкость бесконечно велика), это как бы застывшие жидкости. Аморфное состояние можно зафиксировать во многих органических и неорганических веществах ускоренным охлаждением из жидкого состояния. Однако при повторном нагреве, длительной выдержке 20...25°С, а в некоторых случаях придеформации нестабильность аморфного твердого тела проявляется в частичном или полном переходе в кристаллическое состояние.
Примерами такого перехода могут служить помутнение неорганических стекол при нагреве, частичная кристаллизация плавленого янтаря при нагреве, а также резины при растяжении, сопровождающаяся упрочнением.

Рис.1.1 Кривая охлаждения при кристаллизации металлов

Кристаллические телахарактеризуются упорядоченным расположением в пространстве частиц, из которых они составлены (ионов, атомов, молекул).
Свойства кристаллов зависят от электронного строения атомов, молекул или ионов (т.е. частиц, образующих кристаллическую решётку), характера их взаимодействия в кристалле, от пространственного расположения частиц. Все эти детали строения кристаллов описывает понятие «структура».
Взависимости от размеров структурных составляющих и применяемых методов их выявления используют следующие понятия: тонкая структура, микро- и макроструктура.
Тонкая структура описывает расположение частиц в кристалле; изучают её дифракционными методами (рентгенография, электронография, нейтронография). Анализируя дифракционную картину, получаемую при взаимодействии частиц кристалла с короткимиволнами (( = 10-10 .. 10-12 м) рентгеновских лучей (или волн электронов, нейтронов), можно получить информацию, позволяющую установить строение кристаллов.
Большинство материалов состоит из мелких кристалликов (зерен). Наблюдать такие мелкие структурные составляющие — микроструктуру можно с помощью оптического (до 10-7 м) или электронного (до 2(10-10 м) микроскопа.
Микроскопические методыдают возможность определить размеры и форму кристаллов, наличие различных по своей природе кристаллов, их распределение и относительные объёмные содержания, форму инородных включений и микропустот, ориентирование кристаллов, наличие специальных кристаллографических признаков (двойникование, линии скольжения и др.). Это далеко не полное перечисление тех сведений, которые можно получить при помощимикроскопа.
Изучая строение кристаллов — макроструктуру — невооруженным глазом или при небольших увеличениях с помощью лупы, можно выявить характер излома, усадочные раковины, поры, размеры и форму крупных кристаллов. Используя специально приготовленные образцы (шлифованные и травленые), обнаруживают трещины, химическую неоднородность, волокнистость.
Исследование макроструктуры, несмотря на свою простоту,является очень ценным методом изучения материалов.

1.2. Элементы кристаллографии
1.2.1. Кристаллическая решетка
В кристалле частицы (ионы, атомы, молекулы), из которых он построен, сближены до соприкосновения и закономерным образом располагаются относительно друг друга (рис. 1.2, а). Для упрощения пространственное изображение частиц заменяют схемой...
tracking img