It kristallijn opbou fan metalen. It kristal lattice fan metalen

Ien fan de meast foarkommende materialen, dat hat altyd de foarkar oan wurk minsken wie metaal. Yn alle tiden foarkar foar ferskillende soarten fan dy Amazing stoffen. Sa, IV-III millennium f.Kr. beskôge halkolita ieu, of koper. Letter, hy waard ferfongen troch brûns, en dan gean yn krêft men dat oant hjoed de dei is relevant - izer.

Hjoed op alle dreech om te yntinke dat om ien kear wie it mooglik om te dispense mei metalen produkten, want omtrint alles út húshâlden items, medyske ynstruminten en einigje mei swiere en lichte apparatuer is gearstald fan dit materiaal, of omfiemet yn syn lidmaatskip de ôfsûnderlike dielen derfan. Wêrom wurdt metal slagge krije sa'n populariteit? Wat is benammen manifest en hoe't it is opnaam yn harren struktuer, besykje út te finen op.

De algemiene begryp fan metalen

"Skiekunde Grade 9." - dat is in hânboek, dy't dêrby om studinten leare. Dit is wêr de metalen binne studearre yn detail. Ôfwaging fan harren fysike en gemyske eigenskippen fan in grut haadstik is wijd, as it ferskaat fan harren ekstreem hege.

It is fan dizze leeftyd raden jaan bern in idee oer dizze atomen en harren eigenskippen, omdat teeners al kin frij wurdearje de wearde fan sokke kennis. Se sjogge dat it ferskaat omlizzende foarwerpen, masines en oare dingen is basearre op krekt de aard fan it metaal.

Wat is it metaal? Yn termen fan skiekunde, neffens de atomen makke binne dyjingen dy't:

• lyts oantal elektroanen op 'e ultraperifeare nivo;
• eksposearje sterk ferminderjen fan eigenskippen;
• hawwe grutte atomic striel;
• as in simpele stof hawwe in oantal spesifike fysike eigenskippen.

De basis fan kennis op dizze stoffen kinne jo krije troch sjoen de atomêre kristal struktuer fan metalen. Dat it ferklearret alle funksjes en eigenskippen fan de ferbiningen.

Yn it periodyk systeem metalen fuorthelle measte fan 'e hiele tafel, omdat sy foarmje in subgroep fan alle kant en de top fan it earste nei it tredde groep. Dêrom, harren numerike oerwicht leit foar de hân. De meast foarkommende binne:

• calcium;
• natrium;
• titanium;
• izer;
• magnesium;
• aluminium;
• kalium.

Alle metalen ha in oantal eigenskippen dy't tastean jo te kombinearjen se yn ien grutte groep stoffen. Yn beurt, dizze eigenskippen wurde ferklearre troch de crystal struktuer fan metalen.

eigenskippen fan metalen

De spesifike eigenskippen fan de stoffen yn kwestje ûnder oaren de folgjende.

1. Metallic glans. Alle fertsjintwurdigers fan ienfâldige stoffen ervje dyjingen, en de mearderheid fan 'e deselde sulvereftich-wyt kleur. Allinne in pear (gouden, koper en alloys) ferskille.
2. Malleability en ductility - de mooglikheid om te ferfoarmjen en better maklik genôch. Ferskillende fertsjintwurdigers útdrukt yn ferskillende gradaasjes.
3. De elektryske conductivity en termyske conductivity - ien fan de basiseigenskippen dy't bepaalt it mêd fan tapassing fan it metaal en syn alloys.

It kristallijn struktuer fan metalen en alloys, ferklearret de reden foar elk fan de oanwiisde eigenskippen en wiist de earnst fan elke bysûndere represintatyf. At jo witte de funksjes fan sa'n struktuer, is it mooglik om ynfloed op de eigenskippen fan de stekproef en oanpasse it oan de winske ynstellings, dat is wat de minsken foar in soad desennia.

Atomic-kristallijn struktuer fan metalen

Dus wat is dizze struktuer, karakterisearre troch wat? De namme sels seit dat alle metalen binne kristallen yn de fêste steat, dat wol sizze, ûnder normale omstannichheden (útsein kwik, dat is in floeistof). En wat is it kristal?

Dit conventionele grafyske image oanlein troch de krúsing fan tinkbyldige rigels troch atomen dy't bouwe lichem. Mei oare wurden, elk gearstald út metalen atomen. Se lizze yn it is net gaoatysk, en hiel korrekt en konsekwint. Dus, ast geastlik ferbine allegearre fan dy dieltsjes ta ien struktuer, krije jo in moai byld fan in regelmjittige geometryske lichem fan in foarm.

Dit hjit de metalen crystal lattice. It is hiel yngewikkeld en de romte volume, sa te ferienfâldigjen show net alles, mar allinnich diel fan de ienheid sel. De kolleksje fan sokke sellen byinoar en ta utering yn 'e trijediminsjonale romte, en foarmet in kristal lattice. Skiekunde, natuerkunde en metallurgy - een wittenskip dy't him dwaande hâldt mei de stúdzje fan 'e strukturele funksjes fan sokke struktueren.

De ienheid sel sels - is in set fan atomen dy't oardere binne op in beskate ôfstân fan elkoar en ôfstimme round himsels strang fêst oantal oare dieltsjes. It wurdt karakterisearre troch de ynpakken tichtheid, de ôfstân tusken it ûnderdiel struktueren, de koördinaasje nûmer. Yn it algemien, al dy parameters binne karakteristyk fan it kristal en, dêrom, fertsjintwurdigje en fertoane de eigenskippen fan it metaal.

Der binne ferskate soarten fan kristal lattices. It kombinearret se allegear in oare funksje - de knopen binne atomen, en leit binnenkant fan it elektron gas wolken dy't wurdt foarme troch it frije ferkear fan elektroanen binnen de kristal.

Soarten kristal lattices

Fjirtjin farianten lattice struktuer makke kombinearre yn trije wichtichste typen. Se binne as folget:

1. Bcc.
2. Hep.
3. Face-centred kubike.

It kristallijn struktuer fan metalen is ûndersocht allinne troch elektron Mikroskoop, doe't it mooglik om te produsearjen grutte ferhegings yn it byld. In yndieling fan it typen fan pealtsjes foar de earste kear late de Frânske wittenskipper Brava, dêr't se wurde soms neamd nammen.

Body-centred lattice

De struktuer fan it metaal lattice fan dit type stelt it neikommende struktuer. Dit is in kubus waans knopen binne acht atomen. In oare leit yn it sintrum fan it frije ynterne romte fan 'e sel, dat ferklearret de namme "body-centred".

Dit is ien fan 'e farianten fan' e meast ienfâldige struktuer fan 'e ienheid sel, en sa ûntstie in traeljefinster as gehiel. Dit type hat de folgjende metalen:

• Molybdenum;
• Vanadium;
• chrome;
• mangaan;
• alfa-iron;
• beta-izer en oaren.

De wichtichste eigenskippen fan dy fertsjintwurdigers - in hege mjitte fan malleability en ductility, hurdens en duorsumens.

face-centred lattice

Crystal struktuer fan metalen mei in gesicht sintraal kubike lattice, is de neikommende struktuer. Dit kubus, dy't omfiemet yn syn lidmaatskip fjirtjin atomen. Acht dêrfan foarmje in traeljefinster nodes, en seis lizze ien oan eltse kant.

Se hawwe in fergelykbere struktuer:

• aluminium;
• nickel;
• lead;
• gamma-iron;
• koper.

De wichtichste ûnderskiedende funksjes - shine oare kleur, helderheid, sterkte, ductility, hege wjerstân tsjin corrosie.

hexagonal lattice

It kristal struktuer fan metalen hawwende dit soarte fan grating folgjende. By it hert fan 'e ienheid sel is Golden Cube. Yn syn knopen leit 12 atomen, twa fan 'e bases en trije atomen frij lizze binnen de romte yn it sintrum fan de struktuer. Allinnich santjin atomen.

Sa'n kompleks konfiguraasje binne metalen lykas:

• alfa Titanium;
• magnesium;
• alfa-kobalt;
• zinc.

Wichtichste skaaimerken - hege krêft, sterke sulveren glans.

Defects kristallijn metal struktuer

Lykwols, al de boppesteande soarten sellen kinne hawwe natuerlike mankeminten, of saneamde mankeminten. Dit kin wêze fanwege ferskillende redenen: de frjemde atomen en ûnreinheden yn de metalen en oare eksterne ynfloeden.

Dêrom is der in yndieling dy't slút oan by de gebreken dy't mooglik hawwe crystal lattices. Skiekunde Science stúdzjes elk fan harren te identifisearjen de oarsaken en remedies oan it materiaal eigenskippen waarden net wizige. Sa, de folgjende mankeminten.

1. Punt. Se komme yn trije wichtichste typen: fakatuere e ôfsûndering atomen of dislocated. Liede ta efterútgong yn it magnetyske eigenskippen fan 'e metaal, syn elektryske en termyske conductivity.
2. Rjochtlinige, of skonkjebrekken. Allocate râne en skroef. Degrade de krêft en kwaliteit fan it materiaal.
3. Oerflak mankeminten. Ynfloed op it uterlik en opbou fan metalen.

Op it stuit, metoaden binne ûntwikkele om elimineren mankeminten en te krijen suvere kristallen. Lykwols, it is net mooglik om te bannen harren, de ideale kristal lattice bestiet net.

De wearde fan 'e kennis fan' e kristallijn struktuer fan metalen

Ut it foargeande materiaal is it dúdlik dat kennis fan it moaie struktuer en de struktuer makket it mooglik om foarsizze de eigenskippen fan it materiaal en harren te beynfloedzjen. En it makket it mooglik om de wittenskip fan de skiekunde. Grade 9 fuortset ûnderwiis makket it learen proses rjochtet him op wat de studinten om te foarmjen fan in dúdlik opfetting fan it belang fan 'e fûnemintele logyske keatling: komposysje - struktuer - eigenskippen - applikaasje.

Foar ynformaasje oer it kristallijn struktuer fan metalen is hiel dúdlik yllustrearret dizze relaasje en soarget de learaar om dúdlik út te lizzen en lit de bern hoe wichtich oft it is om te witten fan de boete struktuer te korrekt en effisjinter brûke alle eigenskippen.