- •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?
25. Каковы основные положения квазихимичсекой модели микронеоднородного строения жидкости?в чём её принципиальные отличия от квазиполикристаллической модели?
Согласно квазихимической модели, металлический расплав состоит из пространственных областей (кластеров), расположение атомов внутри которых характеризуется определенной упорядоченностью (ближним порядком). Вследствие сравнительно интенсивного теплового движения частиц кластеры не имеют четких границ: упорядоченная координация атомов по мере удаления от сердцевины кластера непрерывно сменяется другим их расположением. По той же причине время существования данного кластера ограничено и зависит от энергии химических связей в нем и температуры.
Квазихимическая модель микронеоднородного строения жидкости учитывает следующие существенные моменты:
1) равноправие двух типов движения частиц жидкости – колебательного и трансляционного;
2) существенную роль сил межчастичного притяжения в формировании конденсированного (твердого и жидкого) состояния;
3) симметрию силового поля атомов, которая в большинстве металлов не претерпевает радикальных изменений при плавлении;
4) неравенство энергий взаимодействия атомов различной химической природы в случае двухкомпонентных и более сложных систем.
При высоком нагреве силы связи разрываются и расплав из микронеоднородного становится микрооднородным.
26.Что называется кристаллизацией и затвердеванием расплава ?Что такое теплота и температура кристаллизации? Почему кристаллизация сплавов протекает в интервале температур?
При кристаллизации расплава необходимо некоторое переохлаждение расплава относительно температуры плавления. Таким образом истинная (равновесная) температура плавления (кристаллизации) в системе достигается только на границе раздела твёрдой и жидкой фаз.
Кристаллизация-это процесс образования кристаллов в жидкости.
Затвредевание может привести к:
-образованию кристаллов
-аморфного вещества
Механизм процесса затвердевания можно разделить на 2 стадии:
1. Образование центров кристаллизации из жидкого расплава. Количественной характеристикой первого этапа является число центров кристаллизации, образуемых в единице объема за единицу времени.
2. Рост кристаллов из образовавшихся центров кристаллизации. Этот процесс характеризуется скоростью кристаллизации или линейной скоростью роста кристаллов.
ТЕПЛОТА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ —теплота,выделяемая веществом при равновесном изотермическом переходе его из жидкого в твердое кристаллическое состояние. Численно равна теплоте плавления.
Температу́ра кристаллизации— температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот. При температуре плавления вещество может находиться как в жидком, так и в твёрдом состоянии. При подведении дополнительного тепла вещество перейдёт в жидкое состояние, а температура не будет меняться, пока всё вещество в рассматриваемой системе не расплавится.
Кристаллизация сплавов протекает в интервале температур так как существует диаграмма состояния сплавов(Fe-C,к примеру),на которой четко показаны линии ликвидус и солидус.Кристаллизация начинается при температуре ликвидус,а полностью заканчивается при температуре солидус,т.к. сначала будут кристаллизоваться тугоплавкие компоненты сплава,а в последнюю очередь-легкоплавкие. Состав кристалла постоянно изменяется , в следствии чего возникает явление ликвации(химич. неоднородность в различных объемах слитка, которая переносится на изделия и понижает их механические свойства либо делает их непригодными для использования.)
Для чистых металлов имеется постоянная температура плавления.
.