32.Основные виды кристаллических решеток. Сингонии.Кристаллизация. Аллотропия.

Классификация возможных видов кристаллических решеток была проведена французским ученым О. Браве, соответственно они получили название «решетки Браве». Всего для кристаллических тел существует четырнадцать видов решеток, разбитых на четыре типа;

– примитивный – узлы решетки совпадают с вершинами элементарных ячеек;

– базоцентрированный – атомы занимают вершины ячеек и два места в противоположных гранях;

– объемно-центрированный – атомы занимают вершины ячеек и ее центр;

– гранецентрированный – атомы занимают вершины ячейки и центры всех шести граней.

. Основные типы кристаллических решеток: а – объемно-центрированная кубическая; б – гране-центрированная кубическая; в – гексагональная плотноупакованная

Основными типами кристаллических решёток являются:

1) Объемно-центрированная кубическая (ОЦК), атомы располагаются в вершинах куба и в его центре

2) Гранецентрированная кубическая (ГЦК) ,атомы располагаются в вершинах куба и по центру каждой из 6 граней

3) Гексагональная, в основании которой лежит шестиугольник:

а) простая – атомы располагаются в вершинах ячейки и по центру двух оснований (углерод в виде графита);

б) плотноупакованная (ГПУ) – имеются 3 дополнительных атома в средней плоскости (цинк).

Сингони́я («сходноугольность») — одно из подразделений кристаллов по признаку формы их элементарной ячейки

Кристаллиза́ция — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов.

Аллотропия - свойство некоторых элементов являться в двух или нескольких видоизменениях, отличающихся друг от друга, главным образом, физическими свойствами, в том числе и различием кристаллографических форм.

33.Дефекты строения кристаллических решеток.

Дефекты кристаллических решеток.

Дефекты: точечные, линейные, поверхностные, объёмные. Точечные: внедрение, вакансия, вызывают искажения. Линейные: дислокации, определяют высокую пластичность материала, эффект имеет длину. Поверхностные: границы зёрен, резко повышают пластичность и снижают прочность материала. Объёмные – порог в металле, дефекты имеют объём.

Из термодинамики Дефекты известно, что всякая система стремится к минимуму свободной энергии (F), где F является разностью между внутренней энергией системы U и связанной энергией системы ТS. F = U - TS

Поэтому появление в кристаллической решетке дефектов может оказаться энергетически выгодным.

Все дефекты кристаллической решетки принято делить на две большие группы: геометрические дефекты и энергетические дефекты. При появлении в решетке геометрических дефектов кристаллическая решетка локально искажается. При наличии энергетических дефектов атомы остаются на своих местах, но энергия одного или группы атомов оказывается повышенной.

Точечные дефекты решетки

К ним относятся атомы инородных элементов (легирующих элементом или примесей), межузельные атомы (атомы основного элемента, по каким-либо причинам покинувшие узлы кристаллической решетки и застрявшие в междоузлиях), вакансии или не занятые атомами узлы кристаллической решетки. При наличии в кристаллической решетки вакансии атом может перескочить из узла решетки в вакантное место. Тем самым вакансия смещается, и процесс диффузии можно описывать как последовательное перемещение атомов или как движение вакансий. Атом выходит на поверхность кристалла, и образующаяся вакансия мигрирует (перемещается) в глубь кристалла. Появление в кристаллической решетке дефектов приводит к смещению некоторых ионов из равновесных положений, и дифрагированные волны становятся некогерентными. С ростом температуры концентрация вакансий растет, а, следовательно, увеличивается удельное электросопротивление.

Деформация происходит путем послойного смещения одной части кристалла относительно другой.