1. Основные признаки металлического состояния. Нормальные и переходные металлы.

Металлы – один из классов конструкционных материалов, характеризующийся определённым набором свойств:

• «металлический блеск» (хорошая отражат. способность);

• пластичность;

• высокая теплопроводность;

• высокая электропроводность.

Металлическое состояние – основная хар-ка: положительного температурного коф. эл.сопр.

Нормальные:

Переходные:

Данные свойства обусловлены особенностями строения металлов. Согласно теории металлического состояния, металл представляет собой вещество, состоящее из положительных ядер, вокруг которых по орбиталям вращаются электроны. На последнем уровне число электронов невелико, и они слабо связаны с ядром. Эти электроны имеют возможность перемещаться по всему объему металла, т.е. принадлежать целой совокупности атомов.

Таким образом, пластичность, теплопроводность и электропроводность обеспечиваются наличием «электр. газа».

Все металлы, затвердевающие в нормальных условиях, представляют собой кристаллические вещества, то есть укладка атомов в них характеризуется определенным порядком – периодичностью, как по различным направлениям, так и по различным плоскостям. Этот порядок определяется понятием кристаллическая решетка.

2. Осн. Типы кристалл. Решеток металлов. Плотность упаковки, координ. Число, число узлов на элем. Ячейку.

В зависимости от расположения атомов в ячейке различают простые, кубические, объемно-центрированные кубические, гранецентрированные кубические, гексагональные решетки.

1.Простая решетка представляется в виде куба, в узлах которой располагаются атомы. Простейшая решетка опис. одним параметром, это ребро куба а.

2.Объемно-центрированная кубическая решетка (ОЦК) представляет собой также куб, внутри которого дополнительно расположен еще один атом. Параметры решетки длина ребра куба а.

3.Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК) представляет собой куб, В центре каждой грани которого расположены допол. по одному атому.

4.Гексагональная плотно упакованная решетка. В отличие от кубической хар. двумя параметрами а и с.

В случае, если отношение с/а=1,666, то решетка считается плотноупакованной, а иначе – неплотно упакованной.

Примеры: ОЦК – вольфрам, молибден, железо Fe_; ГЦК – алюминий, медь, никель, железо Fe_; ГПУ – бериллий. Некоторые металлы индий, имеют тетрагональную решетку.

Плотность упаковки атомов в кристаллической решетке – объем, занятый атомами, которые условно рассматриваются как жесткие шары. Ее определяют как отношение объема, занятого атомами к объему ячейки (для ОЦК– 0,68, для ГЦК – 0,74)

Элементарная ячейка – элемент объема из минимального числа атомов, многократным переносом которого в пространстве можно построить весь кристалл.

Координационное число (К) указывает на число атомов, расположенных на ближайшем одинаковом расстоянии от любого атома в решетке.

3. Различие понятий: кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Кристаллографические индексы узлов, направлений, плоскостей.

Кристаллическая структура – конкретное расположение матер. частиц (атомов, ионов) в пространстве.

Кристаллическая решетка – условно точечное построение, с помощью которого мы описываем кристаллическую структуру.

Кристаллическая решетка бесконечна по строению, а кристаллическая структура конечна.

Под кристаллограф. плоскостями понимается 3 целых взаимно простых числа обратно пропорц. числу осевых единиц, отсекаемых данной плоскостью по коорд. осям x, y, z.

ABCD (100), AFKB (001), BKLD (010)

Под индексами кристаллографических плоскостей и направлений было вызвано потребностью объяснить зависимость свойств металлов от направлений кристаллографических плоскостей. Иными словами, дать объяснение с точки зрения техники понятие влияния анизотропии.

По различным направлениям в кристалле располагаются различные количества атомов: физические, химические, механические при прочих равных условиях и определяются числом атомов, расположенным в данном направлении; чем больше количество атомов расположено в данном направлении, тем выше уровень свойств.

Неодинаковость свойств по различным направлениям в кристалле и называется анизотропией. Кристалл анизотропен.