Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek, -üvegek, műanyagok, elasztomerek. Mi készteti az atomokat a kristályos szerkezet.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek, -üvegek, műanyagok, elasztomerek. Mi készteti az atomokat a kristályos szerkezet."— Előadás másolata:

1

2

3

4 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.

5 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):

6 Térrács (háromdimenziós rács) a 1, a 2, a 3 transzlációs vektorokkal jellemezhető A kristályrácsot tehát jellemzi: a rács tetszőleges pontjából kiindulva (kezdőpont) bármely rácspont helye megadható, felépíthető transzlációs műveletekkel: a 1, a 2, a 3 elemi rácsvektorok (abszolút értékei: rácsparaméterek) u, v, w tetszőleges egész számok. ua1ua1 va2va2 wa3wa3 r

7 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) x2 4 3 z y (634) → Miller- indexek (párhuzamos, fizikailag egyenértékű síkok jelölése)

8 Az elemi cella jellemzői: elemi cella ≠ primitív cella Elemi rácsvektorok nagysága Elemi rácsvektorok egymáshoz viszonyított szöge Az elemi cellában lévő atomok száma: Térkitöltés: V a /V c

9 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.

10 primitívtérközepesfelületen közepes primitívtérközepes

11

12 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.:

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

14

15

16 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)

17 1 cellába eső atomok száma= 1 1 cellába eső atomok száma= 2 pakolási sűrűség= 0,68

18 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

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

20 → sp 2 kötés a síkban → kötéserősség ≈ 1,3 C-C (rétegen belül)

21 A vas allotrópjai tkk: fkk:


Letölteni ppt "A KRISTÁLYSZERKEZET Szerkezeti anyagok: -kristályos szerkezetek, -üvegek, műanyagok, elasztomerek. Mi készteti az atomokat a kristályos szerkezet."

Hasonló előadás


Google Hirdetések