1 / 21

A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek,

A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek, -üvegek, műanyagok, elasztomerek. Mi készteti az atomokat a kristályos szerkezet (rend) kialakítására?

darius
Télécharger la présentation

A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek,

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek, -üvegek, műanyagok, elasztomerek. Mi készteti az atomokat a kristályos szerkezet (rend) kialakítására? Általános elv: az energiaminimumra törekvés. Az egységnyi térfogatban az energiaminimalizáció elve érvényesül. Ettől függ a kémiai kötés jellege és a kötés szimmetriája. 1. megőrizni az elektromos neutralitás elvét, 2. a kovalens kötések diszkrét jellege és iránya, 3. az atomok a lehető legszorosabban illeszkedjenek a fenti két elv teljesülése mellett.

  2. A kristályszerkezet legfontosabb jellemzői: • a szerkezet szimmetriája (topológiai és kémiai rend), • a kristályos rácsban helyet foglaló elemek közötti kötés természete (kovalens, ionos, fémes, másodlagos kötések), • a rácspontokban helyet foglaló elemek (atomok, ionok, molekulák). Kristályrács= pontrács + bázis (fémeknél atomok) A kristályszerkezet osztályozása szimmetriaelvek alapján: Alapfogalmak: a kristályszerkezet legfontosabb jellemzője: periodicitás egydimenziós rács (a: )transzlációs vektor A síkrács (kétdimenziós rács):

  3. wa3 r va2 ua1 Térrács (háromdimenziós rács) a1, a2, a3 transzlációs vektorokkal jellemezhető A kristályrácsot tehát jellemzi: a rács tetszőleges pontjából kiindulva (kezdőpont) bármely rácspont helye megadható, felépíthető transzlációs műveletekkel: a1, a2, a3 elemi rácsvektorok (abszolút értékei: rácsparaméterek) u, v, w tetszőleges egész számok.

  4. z 2 4 3 3 (6 3 4)→ Miller-indexek (párhuzamos, fizikailag egyenértékű síkok jelölése) x 2 y 4 A kristályrács jellemzői: Kristálytani irányok: a kezdőpontot a rácsponttal összekötő vektor. Kristálytani síkok: Miller-indexekkel jellemezhető Koordinációs szám: egy atomnak hány legközelebbi szomszédja van. Elemi cella: amelynek ismétlésével az egész rács felépíthető. (- a rács összes jellemzőjét tartalmazza)

  5. Az elemi cella jellemzői: elemi cella ≠ primitív cella Elemi rácsvektorok nagysága Elemi rácsvektorok egymáshoz viszonyított szöge Az elemi cellában lévő atomok száma: Térkitöltés: Va/Vc

  6. A gyakorlati szempontból legfontosabb rácstípusok és kristálytani alapfogalmak: • Miért fontosak? • Mert a szerkezeti anyagokban (főként fémes rendszerekben, mint pl. Fe és ötvözetei) ezek a rácstípusok fordulnak elő. • Mert a Fe és ötvözeteiben elforduló átalakulások megértéséhez feltétlenül kellenek. Milyen fogalmak merülhetnek fel az egyes rácstípusokat illetően? • Milyen sűrűn pakolt maga a kristályrács? • Mekkora maga az elemi cella (aminek sokszorozásából maga a kristályrács felépül)? • Milyen sűrű az atomok pakolása a kristálytani síkban vagy irányban? • Milyen távol vannak a kristálysíkok egymástól? Ezeket a kérdéseket válaszoljuk meg az egyes, fontos rácstípusoknál.

  7. primitív térközepes felületen közepes primitív térközepes

  8. Síkok kristálytani jelölése (a Miller-indexek) • Mire valók? → fizikailag egyenértékű síkok jelölésére • Mi jellemzi a fizikailag egyenértékű síkokat? - azonos pakolási sűrűség, - egymástól azonos távolságra vannak. Miller-index: • egész szám, • sík tengelymetszetének reciprokával arányos, • rácsparaméter vagy elemi rácsvektor egységeiben kifejezve. pl.:

  9. Jelölések fontossága!!! 1 db. sík: (100), (010), (001) stb. → {100} (egyenértékű síkok) minden egyenértékű sík: {100} 1 irány: [111] valamennyi térátló jelölése:

  10. Köbös kockarács jellemzői: • síkok Miller-indexei a sík normálvektorát adják, • rácssíktávolságokra: • tkk felépítésére alkalmas síkok: Miller-indexek összege páros szám, • fkk felépítésére alkalmas síkok: Miller-indexek vagy mind páros, vagy mind páratlan (itt a 0 párosnak számít)

  11. 1 cellába eső atomok száma= 1 1 cellába eső atomok száma= 2 pakolási sűrűség= 0,68

  12. 1 cellába eső atomok száma= 4 koordinációs szám= 12 pakolási sűrűség= 0,74 legsűrűbb illeszkedésű síkok {111} rétegrendje: ABCABCABC 1 cellába eső atomok száma= 6 koordinációs szám= 12 pakolási sűrűség= 0,74 legsűrűbb illeszkedésű síkok (0001) rétegrendje: ABABAB

  13. A szén allotrópjai gyémánt: (ρ=3,51) C tetraéderes környezetben sp3 hibrid állapot grafit: (ρ=2,22) rétegen belül erős kovalencia, rétegek között: van der Waals kötés, (a grafit kémiailag reaktívabb).

  14. → sp2 kötés a síkban → kötéserősség ≈ 1,3 C-C (rétegen belül)

  15. A vas allotrópjai tkk: fkk:

More Related