Рекомендовані літературні джерела

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З дисципліни

«Кристалографія, кристалохімія та мінералогія»

Для студентів напряму

Інженерне матеріалознавство

Дніпропетровськ НМетАУ 2014

КАФЕДРА МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ім. Ю.М. ТАРАНА-ЖОВНІРА

«Кристалографія, кристалохімія та мінералогія»

Інженерне матеріалознавство

Укладач: професор кафедри матеріалознавства Узлов К.І.

Лекційні заняття – 32 год.

Лабораторні роботи – 16 год.

Модуль І – тест-контроль;

Модуль ІІ – оцінка розрахункових завдань;

Модуль ІІІ – підсумковий тест-контроль.

РЕКОМЕНДОВАНІ ЛІТЕРАТУРНІ ДЖЕРЕЛА

1. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1984. – 376 с.

2. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971. – 400 с.

3. Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решётки. М.: Металлургия, 1990. – 336 с.

4. Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Г., Федорченко И.Н. Кристаллография, минералогия, петрография и рентгенография. М.: Металлургия, 1990. – 262 с.

5. Минералогическая энциклопедия. Л.: Недра, 1985. – 512 с.

6. Шуман В. Мир камня. Т.1 «Горные породы и минералы». М.: Мир, 1986. – 215 с.

7. Кривуша Л.С., Большаков В.И. Кристаллография, кристаллохимия и минералогия. Дн-вск: Gaudeamus, 2002. – 223 с.

8. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. М.: Металлургия, 1970. – 366 с.

9. Гладких Л.І. Методичні вказівки до практичних занять по курсу «Кристалографія, кристалохімія та мінералогія» (розділ «Геометрична кристалографія»). Харків: НТУ ХПІ, 2002. – 60 с.

10. Розин К.М., Гусев Э.Б. Практическое руководство по кристаллографии и кристаллохимии. Методы описания кристаллических многогранников. М.: Металлургия, 1982. – 168 с.

11. Розин К.М., Гусев Э.Б. Практическое руководство по кристаллографии и кристаллохимии. Методы описания кристаллических структур. М.: Металлургия, 1985. – 168 с.

ЗМІСТ

	Стор.
	ВСТУП……………………………………………………….
	РОЗДІЛ 1 КРИСТАЛОГРАФІЯ…………………………..
Лекція 1	Основні визначення, предмет та задачі кристалографії
	1.1 Коротка історична довідка………………………………
	1.2 Визначення, предмет та задачі кристалографії………..
	1.2.1 Предмет та задачі кристалографії…………………
	1.2.2 Поняття про кристал та кристалічну речовину…..
Лекція 2	Найважливіші властивості кристалів…………………...
	1.2.3 Найважливіші властивості кристалів……………..
	1.2.4 Види твердої речовини та рідкі кристали…………
Лекція 3	Симетрія кристалів. Формули симетрії………………….
	1.3 Геометрична кристалографія……………………………
	1.3.1 Симетрія кристалів………………………………….
	1.3.2 Елементи симетрії кристалічних багатогранників.
	1.3.3 Класи симетрії ……………………………………...
Лекція 4	Кристалографічні категорії. Сингонії. Типи простих форм………………………………………………………….
	1.3.4 Кристалографічні категорії, сингонії……………..
	1.3.5 Прості форми кристалів та їх комбінації………….
Лекція 5	Закони та елементи геометричної кристалографії…….
	1.4 Закони геометричної кристалографії…………………..
	1.5 Кристалографічні параметри Вейса та індекси площин Міллера. Міжплощинні відстані…………………………….
Лекція 6	Кристалографічні індекси площин та напрямків……..
	1.5.1 Кристалографічні індекси площин та напрямків…
Лекція 7	Умови дифракції Лауе. Пряма та зворотна гратки……
	1.5.2 Умови дифракції Лауе. Пряма та зворотна гратки
Лекція 8	Принцип побудови стереографічної проекції…………..
	1.5.3 Принцип побудови стереографічної проекції…….
	РОЗДІЛ 2 КРИСТАЛОХІМІЯ…………………………….
Лекція 9	Основні визначення, предмет та задачі кристалохімії...
	2.1 Визначення, предмет та задачі кристалохімії………….
	2.2 Просторова гратка та її елементи……………………….
Лекція 10	Гратки Браве. Атомні та іонні радіуси…………………..
	2.3 Гратки Браве……………………………………………...
	2.4 Атомні та іонні радіуси………………………………….
Лекція 11	Координаційні числа. Координаційні сфери. Типи зв’язків………………………………………………………
	2.5 Координаційні числа та практичне застосування методу симетрії………………………………………………
	2.5.1 Координація, координаційні число, сфера, поліедр ……………………………………………………
	2.5.2 Приклад практичного застосування методу симетрії для аналізу мікроструктур промислових сплавів……………………………………………………..
	2.6 Типи зв’язків у кристалах……………………………….
Лекція 12	Принцип щільного пакування часток у структурах. Політипізм…………………………………………………..
	2.7 Принцип щільнішої пакування часток у структурах. Політипізм …………………………………………………...
Лекція 13	Типи кристалічних структур. Ізоморфізм та поліморфізм………………………………………………….
	2.8 Типи кристалічних структур……………………………
	2.9 Ізоморфізм та поліморфізм……………………………..
Лекція 14	Дефекти структури кристалів. Зародження та зростання кристалів………………………………………..
	2.10 Атомні порушення структури кристалів……………...
	2.10.1 Точкові дефекти …………………………………..
	2.10.2 Дислокації крайові та гвинтові …………………..
	2.11 Зародження та зростання кристалів…………………...
	РОЗДІЛ 3 МІНЕРАЛОГІЯ………………………………...
Лекція 15	Визначення, предмет та завдання мінералогії………….
	3.1 Визначення, предмет та задачі мінералогії…………….
	3.2 Генезис мінералів………………………………………..
Лекція 16	Властивості мінералів та їх класифікація………………
	3.3 Властивості мінералів……………………………………
	3.3.1 Хімічний склад……………………………………..
	3.3.2 Форма кристалів та агрегатів………………………
	3.3.3 Колір мінералу та колір риски…………………….
	3.3.4 Блиск мінералу……………………………………..
	3.3.5 Спайність та злам…………………………………...
	3.3.6 Твердість…………………………………………….
	3.3.7 Щільність……………………………………………
	3.4 Класифікація мінералів…………………………………
	3.4.1 Самородні елементи………………………………..
	3.4.2 Сульфіди…………………………………………….
	3.4.3 Галоїдні сполуки……………………………………
	3.4.4 Оксиди………………………………………………
	3.4.5 Карбонати, сульфати, вольфрамати, фосфати……
	3.4.6 Силікати та алюмосилікати………………………..

ВСТУП

Навчальна дисципліна «Кристалографія, кристалохімія та мінералогія» є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки.

Мета вивчення дисципліни - засвоєння знань та отримання навичок, необхідних для аналізу кристалічної структури та кристалохімічних властивостей об’єктів досліджень сучасного матеріалознавства, а також під час вивчення властивостей металів та сплавів, процесів структуроутворення, та під час експлуатації виробів з різних матеріалів.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:

- основні поняття про симетрію кристалів,

- метрику кристалу та типи сингоній,

- закони та елементи геометричної кристалографії,

- основні поняття про кристалографічну зону та умови зональності,

- основні кристалохімічні поняття про просторову гратку та її елементи,

- зв’язок кристалографічних сингоній з гратками Браве

- типи кристалічних структур та типи хімічних зв’язків у кристалах,

- дефекти структури кристалів,

- основні поняття про будову літосфери та генезис мінералів,

- властивості мінералів та їх класифікацію.

вміти:

- визначати елементи та форми простих і складних багатогранників,

- ідентифікувати просторові багатогранники за сингоніями,

- визначати кристалографічні індекси площин та напрямків,

- побудувати стереографічну проекцію простої форми кристалу.

Критерії успішності - отримання позитивної оцінки при складанні контрольних робіт у тестовій формі та екзамену.

Засоби діагностики успішності навчання - комплект тестових завдань.

Зв’язок з іншими дисциплінами - дисципліна є однією з основоположних у підготовці бакалаврів, спеціалістів та магістрів напрямку «Інженерне матеріалознавство». Їй передує вивчення дисциплін «Фізика», «Хімія», «Нарисна геометрія та інженерна графіка».

Набуті знання і вміння використовуються при вивченні дисциплін «Матеріалознавство», «Механічні властивості матеріалів» та інш.