double arrow

Виды взаимодействия частиц в кристаллах

ЛЕКЦИИ

по курсу

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 
 


Конструкционные материалы

Классификация по назначению

1) общего назначения;

2) пружинные;

3) износостойкие;

4) с особыми технологическими свойствами;

5) легкие;

6) с высокой удельной прочностью;

7) устойчивые к температуре среды.

Свойства

1) механические (плотность, твердость);

2) технические (свариваемость, штампуемость);

3) эксплуатационные (устойчивость против коррозии);

4) физические (магнитные, объемные, электрические).

Строение (структура)

Влияние на строение:

1) изменение химического состава (чистые металлы или сплавы);

2) способ получения (отливка, поковка, выточка из прутка, порошковая технология);

3) способы обработки (пластическая деформация, термическая обработка, химикотермическая обработка).

ЧАСТЬ 1

Кристаллография, кристаллизация, деформация и диаграммы состояния сплавов

Глава 1. Строение кристаллов

Кристаллы состоят из:

● молекул (H2O, CO2, …);

● ионов (NaCl, …);

● отдельных атомов (все Ме, нМе (Si, Gr, C, Ar)).

Виды взаимодействия частиц в кристаллах

1. Молекулярное взаимодействие (силы Ван-дер-Ваальса. Атомы инертных веществ)

● в основе такого взаимодействия лежит явление поляризации (образование диполей), следовательно, электростатического притяжения;

● каждая частица окружает себя соседями, значит, укладка плотная;

● все соседи равноценны, т.е. связь ненаправленная;

● энергия связи мала (Есв ~ 0,1 кДж/моль);

● диэлектрики с низкой tпл.

2. Обменное взаимодействие (ковалентное)

Атомы IV и V групп: Si, Ge, C (4-валентные), Sb, Bi (5-валентные).

● в основе такого метода лежит обмен валентными электронами;

● число соседей точно известное и небольшое (3 или 4);

● соседи не равноценны, значит, связи направленные, Есв ~ 102 кДж/моль;

● очень твердые и очень хрупкие кристаллы;

● полупроводники и диэлектрики.

3. Ионное взаимодействие

Ме + нМе

Na – 1ē —> Na+

Cl + 1ē —> Cl-

● в основе взаимодействия лежит переход валентных электронов;

● число соседей большое;

● укладка плотная;

● связи ненаправленные, очень сильные, Есв ~ 102 кДж/моль;

● твердые кристаллы с высокой tпл;

● диэлектрики, полупроводники.

4. Металлическое взаимодействие

Все Ме.

● в основе лежит коллектив электронов, это облако электронов связывает все свободные элементы;

● укладка наиплотнейшая;

●связи ненаправленные, Есв ~ 10 кДж/моль;

●все Ме пластичные, прочные, электропроводны.

Выводы:

1. Различные виды взаимодействия имеют одинаковую электростатическую природу.

2. При электростатическом взаимодействии преобладают либо силы притяжения, либо силы отталкивания в зависимости от расстояния между частицами.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: