1.Строение кристаллических тел (по типу связей, по симметрии кристаллов, элементарная кристаллическая ячейка, кристаллографические плоскости и направления). Дефекты строения кристаллических тел.

По типу химических связей кристаллические решетки подразделяются: на ионные, атомные, молекулярные и металлические.

Ионные кристаллы в узлах находятся «+» и «-» ионы, удерживаются за счет электростатических сил

Атомные (ковалентные) в узлах решетки находятся нейтральные атомы и удерживаются за счёт обособленных локализованных электронов(ковалентных связей)

Молекулярные кристаллы в узлах решетки находятся молекулы в которых атомы вдоль цепи связаны химическими связями, а между цепями – физическими или вандерваальсовыми силами.

Металлические кристаллы в узлах находятся «+»ионы металлов которые удерживаются в решетке за счет свободно движущихся нелокализованных электронов.

По симметрии кристаллов:

1 триклинная 2 моноклинная 7 кубическая

3 ромбическая 4 ромбоэдрическая

5 гексагональная 6 тетрагональная

элементарная кристаллическая ячейка - минимальный объем вещества дающий представление об атомной структуре металла.

Кристаллографическая плоскость – плоскость проходящая через узлы кристаллической решетки.

Кристаллографические направления – указывается прямой проходящей через начало координат и соответствующий узел кристаллической решетки.

Дефекты строения кристаллических тел различают:

1 точечные 2 линейные 3 плоские 4 объемные

Точечные понимаются дефекты размеры которых во всех направлениях одинаковы и соизмеримы с рассчитанными между атомами расстояниями.

Линейный - нарушение порядка группой атомов.

Линейный дефект называется дислокацией. Дислокации бывают:

1 линейные - возникает новая плоскость

2 винтовые – смещение одной плоскости относительно другой.

Плоские дефекты наблюдаются на границе зёрен.

Объемные дефекты размеры близки во всех трех направлениях.

------------------------------------------------------------------------------

2. Диффузия в металлах и сплавах.

Диффузия – перемещение атомов в кристаллическом теле на расстояние, превышающее среднее межатомные расстояния данного вещества.

При постоянной температуре количество вещества m, диффундирующего в единицу времени через единицу площади поверхности раздела, пропорционально градиенту концентрации dc/dx, коэффициенту диффузии D и описывается первым законом Фика : , где с – концентрация компонентов, х – расстояние от поверхности в выбранном направлении.

Знак «минус» указывает, что диффузия протекает в направлении от зоны с большей концентрацией диффундирующего элемента.

При изменении градиента концентрации во времени и независимости коэффициента диффузии от концентрации процесс диффузии описывается вторым законом Фика согласно которому: .

Коэффициент диффузии D характеризует скорость диффузии при перепаде концентрации, равном единице и зависит от состава, размеров зерен и температуры процесса. Температурная зависимость коэффициента диффузии подчиняется экспоненциальному закону:

где Do – предэкспоненциальный множитель, зависящий от сил межатомного заимодействия в кристаллической решетке; Q – энергия активации диффузионных процессов; R – универсальная газовая постоянная; Т – температура.

------------------------------------------------------------------------------