- •1.Перечислите основные св-ва кристаллических тел.В чем состоит их главное отличие от аморфных тел?
- •2.Какими дополнительными(открытыми) элементами симметрии обладают пространственные решетки?Дайте формулировки этим элементам.
- •3.Какие типы химических связей между атомами характерны для кристаллов?Укажите влияние типа химической связи на физические св-ва кристалл. Тел.
- •4.Как связаны величины атомных или ионных радиусов с положением атомов в табл. Менделеева?
- •5.Что наз. Координационным числом?Что наз. Элементарной ячейкой в кристалле?
- •6.В чем состоит принцип плотнейшей упаковки частиц в крист. Структурах?
- •7.В чем состоит отличие монокристаллических от поликристаллических твердых тел?
- •8.Какими методами с применением рентгеновских лучей производится исследование кристаллов?Что такое рентгеновская дифрактометрия?
- •9.Каковы типичные кристаллические структуры?Назовите типы плотнейших шаровых упаковок характеризующих крист. Решетку Ме?Что такое коэффициент упаковки?
- •11.Что является доказательством наличия тепловых колебаний атомов в кристаллической решетке и в чем это проявляется?
- •12.Что представляет собой флуктуация энергии в кристаллической решетке?Какова вероятность флуктуации энергии в тв. Теле?
- •13.Какие дефекты образуются в кр. Решетках?Укажите причины появления дефектов и величины энергий их образования.
- •14.Каковы возможные схемы диффузии в крист. Телах?
- •15.Каким образом и с какой целью производят дифракционные исследования жидких металлов? Какова точность определения координационного числа жидкости рентгеноструктурным методом?
- •16.Что такое плотность расплавленного метала?От каких факторов зависит плотность расплава?
- •18.Как изменяется плотность, вязкость и поверхностное натяжение расплавленного железа при нагревании?
- •19.Ка влияет содержание углерода,легирующих элементов и примесей на вязкость жидкой стали?
- •20.Каково строение металлического расплава в соответствии с моделью жестких сфер?
- •21.Какие идеи положены в основу модели Бернала?Симметрии какого порядка отвечает расположение атомов жидкости по Берналу?
- •22.Какой структурой обладает жидкость по Френкелю? Что такое дырка? Какие параметры определяют её размер?
- •23.Какой структурой характеризуются кластеры и разупорядоченная зона в рамках квазиполикристаллической модели?
- •24.Из вкладов каких структурных составляющих складываются физические свойства металлического расплава в рамках квазиполикристаллической и кластерной модели?
- •25. Каковы основные положения квазихимичсекой модели микронеоднородного строения жидкости?в чём её принципиальные отличия от квазиполикристаллической модели?
- •26.Что называется кристаллизацией и затвердеванием расплава ?Что такое теплота и температура кристаллизации? Почему кристаллизация сплавов протекает в интервале температур?
- •27.В чём состоит роль переохлаждения при кристаллизации металлов?
- •28. Какие 2е основные стадии включает процесс гомогенной кристаллизации?
- •29. Что называется критическим радиусом зародыша кристалла?
- •30. Что такое гетерогенная кристаллизация? Какова роль подложки при гетерогенной кристаллизации распалава?
- •31. Что такое модифицирование жидкого металла? Что называют модификаторами первого и второго рода?
- •32. По какому закону происходит рост твердой фазы в промышленных стальных слитках и отливках? Написать дифференциальное уравнение для отвода тепла в твердой корке затвердевающего слитка.
- •33. В чем состоят особенности кристаллизации промышленных слитков?
- •34. Как влияют геометрические параметры слитка на формирование его макроструктуры?
- •35. Что называется ликвацией примесей в стальном слитке? Укажите виды ликвации элементов, приводящие к развитию химической неоднородности в стальном слитке.
- •36. Какие внешние воздействия влияют на формирование макроструктуры и химической неоднородности в стальных слитках и отливках?
- •37. Какими особыми свойствами обладают аморфные металлические материалы?
- •38. Каковы методы получения аморфных металлических материалов?
- •39. Каковы условия получения аморфных металлических материалов?
- •40. Какова структура аморфных металлических расплавов?
1.Перечислите основные св-ва кристаллических тел.В чем состоит их главное отличие от аморфных тел?
Однородность,анизотропность,способность самоограняться,симметричность.Структурно-чувствительные свойства: ионная и полупроводниковая электропроводность, фотопроводимость, люминесценция, прочность и пластичность(это может быть неправильно.)
Главное отличие-в тв. телах есть кристаллическая решетка-пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле,а в аморфных телах-крист. решетка отсутствует.
2.Какими дополнительными(открытыми) элементами симметрии обладают пространственные решетки?Дайте формулировки этим элементам.
Благодаря трансляции в пространственной решётке появляются новые элементы симметрии: плоскости скользящего отражения и винтовые оси.
Плоскостью скользящего отражения называется плоскость, при отражении в которой и последующей трансляции вдоль неё на определённое расстояние фигура совмещается сама с собой.
Винтовой осью симметрии называется прямая линия, при повороте вокруг которой и последующей трансляции вдоль неё, фигура совмещается со своим исходным положением в пространстве. Винтовые оси бывают 1-го, 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков.
Трансляция – перемещение какой-то части решетки (элементарного параллелепипеда) вдоль прямой линии, причем он многократно совмещается сам с собой. Линия, вдоль которой перемещается параллелепипед – ось трансляции.
3.Какие типы химических связей между атомами характерны для кристаллов?Укажите влияние типа химической связи на физические св-ва кристалл. Тел.
В настоящее время различают ионный (гетерополярный), ковалентный (гомеополярный), металлический, ван-дер-ваальсовый типы связей между атомами и еще один специальный вид связи - так называемую водородную. Первые три типа связи более прочны, чем два последние.
Для структур с ионным типом связи характерны средние и относительно высокие координационные числа (6 и 8) и нередко плотнейщие упаковки.
Для структур с ковалентным типом связи характерны малые координационные числа (определяются по правилу Юм-Розери: 8-N, где N – номер группы периодической системы для данного элемента), отсутствие плотнейших упаковок.
Так как ковалентная связь весьма прочна, то кристаллы этих соединений обычно обладают высокими твердостью, упругостью, температурой плавления. Ковалентные кристаллы - полупроводники или диэлектрики.
Металлическая связь сферически симметрична, ей присущи большие координационные числа (к.ч. =12 или к.ч. = 8), плотные упаковки структур. Металлические кристаллы имеют металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность, малые коэффициенты сжимаемости и теплового расширения.
Молекулярные кристаллы(с ван-дер-ваальсвоской связью) являются обычно диэлектриками и структурами с малыми координационными числами, низкой температурой плавления, большой сжимаемостью, малой твердостью.
Характер химической связи проявляется в физических свойствах кристаллов. Чем прочнее связь, тем выше механические свойства кристаллов (твердость, упругость), тем выше температура плавления и меньше коэффициент термического расширения. Наиболее прочны и тверды ковалентные кристаллы или ионно-ковалентные. Но и для них характерно снижение температуры плавления (~ 2500 – 500 °С) и прочности по мере увеличения межатомных расстояний и уменьшения сил связи.