Виды дефектов кристаллической решетки.
В значительной степени качество кристаллических материалов зависит от расположения атомов и молекул в кристалле. Приведенные на рисунке модели являются идеальными.
Точечные дефекты – когда в узлах кристаллической решетки либо отсутствует атом данного вещества, либо атом основного материала замещен атомом примесного материала.
Линейные дефекты – когда деформированы ребра связи между атомами.
Плоскостные дефекты – когда деформирована сама кристаллическая решетка.
Кривые охлаждения и нагревания материала.
Строение любого материала определяется его агрегатным состоянием
(
т.е.
его фазовым состоянием ). В настоящее
время известны следующие состояния:
твердое, жидкое, газообразное, плазменное.
Переход из одного состояния в другое происходит по определенным закономерностям. Эти закономерности можно показать в виде графиков охлаждения или нагревания.
Рис.3
Находясь в твердом состоянии атомы материала в узлах кристаллической решетки совершают беспрерывное колебательное движение. При повышении температуры амплитуда колебаний молекул увеличивается и в точке А эта амплитуда становится такой, что межатомные связи рвутся и материал переходит в жидкое состояние в точке А.
В точке А - температура плавления материала. АВ – материал находится в двух фазах: жидкое, твердое. В точке В – процесс плавления заканчивается и при повышении температуры в печи мы имеет жидкое состояние. Процесс расплавления происходит при поглощении теплоты.
Рассмотрим кривые охлаждения:
Рис.4
В точке А - начинается процесс кристаллизации, образование зародышей. В точке В’ – при уменьшении температуры процесс кристаллизации закончен.Выводы – температура кристаллизации меньше температуры плавления.
Разность между температурой плавления
и температурой кристаллизации носит
название степени переохлаждения
материала и обозначается 
Т
Т0=Т0пл-Т0кр
Влияние степени переохлаждения на кристаллическое строение материалов.
С
тепень
переохлаждения материалов в значительной
степени влияет на кристаллическое
строение и следовательно на все
физико-химические свойства материалов.
Для того чтобы проследить это влияние
рассмотрим график:
Рис.5
1-первая, 2-увеличенная, 3-большая.
Различные скорости охлаждения обеспечиваются посредством (расплавления) охлаждения материала в различных средах.
Первый(1) режим соответствует охлаждению вместе с печью.
Второй(2) режим соответствует охлаждению материала в масле.
Третий(3) режим соответствует охлаждению материала в воде.
n2-количество центров кристаллизации;
V
2-скорость
роста кристаллов.
Первый(1) режим(V1- невелика, n1-незначительная)
ККС – крупнокристаллическая структура материала:
+Второй(2) режим(V2-максимальная, n2-незначительная)
СКС - среднекристаллическая структура материала:
Третий(3) режим(V3-значительная, n3-максимальная)
МКС - мелкокристаллическая структура материала:
На скорости охлаждения построена вся технология обработки материалов.
Влияние кристаллической структуры на твердость материалов.
Рис.6