WYKŁAD II

PODSTAWY

KRYSTALICZNEJ BUDOWY

MATERIAŁÓW METALOWYCH

Opracował: Stanisław Pytel

Materiały krystaliczne

Materiały amorficzne

Kryterium klasyfikacji materiałów:rozmieszczenie atomów w przestrzeni

λ = 2 d sinθ

d

θ

DYFRAKCJA PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGOW MONOKRYSZTALE

Równanie Bragga-1913

Źródło promieniowania

BUDOWA SIECI PRZESTRZENNEJBUDOWA SIECI

PRZESTRZENNEJ

Z

Y

XElementarna

komórka sieciowa

y

z

x

Elementy sieci przestrzennej

kierunek

węzełpłaszczyzna

0

x

z

y

α

γ

β

Sieć przestrzenna

W=ma+nb+pcgdzie:m,n,p=1

α,β,γ−kąty układu współrzędnych

a,b,c - wektory jednostkowe

ab

c

Podstawowe układy krystalograficzne

z

y

x

Układ regularny

a=b=c

α=β=γ=90°

z

y

x

Układ tetragonalny

a=b # c

α=β=γ=90°

z

y

x

Układ jednoskośny

a # b # c

α=γ=90°β#90 °

Układ trójskośny

a # b # c

α#β # γ # 90°

z

y

x

z

y

x

Układ rombowy

a # b # c

α=β=γ=90°

z

y

x

Układ romboedryczny

a=b =c

α=β=γ # 90°

z

y

x

Układ heksagonalny

a=b # c

α=β=90°γ=120°

z

y

x

Prosta komórka sieciowa układu regularnego-A0

z

y

x

Podstawowe parametry komórki sieciowej

Liczba koordynacyjna-Lk = 12

Stopień wypełnienia komórki-Vk=0,62

Liczba atomów w komórce-Nk=1

KOMÓRKA SIECIOWA PŁASKO CENTRYCZNA-A1UKŁAD REGULARNY

warstwa A

warstwa B

warstwaC

KOMÓRKA SIECIOWA PŁASKO CENTRYCZNA-A1UKŁAD REGULARNY

Lk=12

Nk=8x1/8+6x1/2=4

Vk=0,72

Metale krystalizujące w układzie regularnym

elementarna komórka płasko centrowana

Al, Ca, Feγ,

Cu, Ag, Pt,

Au, Pb

ELEMENTARNA KOMÓRKA-A2

Lk = 8

Nk= 2

Vk=0,68

Metale krystalizujące w układzie regularnym

elementarna komórka przestrzennie centrowana

Cr, Μο, Nb,

Na, W, V

Tiβ (>882C) , Feα(<912C),

LUKA OŚMIOŚCIENNA

LUKA OŚMIOŚCIENNA

LUKA CZWOROŚCIENNA

LUKA CZWOROŚCIENNA

UKŁAD REGULARNYELEMENTARNA KOMÓRKA SIECIOWA PRZESTRZENNIE CENTROWANA-A2

PROMIEŃ ATOMU W LUCEr=0.154R

PROMIEŃ ATOMU W LUCEr= 0.291R

LUKI W ELEMENTARNEJ KOMÓRCE SIECIOWEJ A2LUKI W ELEMENTARNEJ KOMÓRCE SIECIOWEJ A2

położenia atomu pierwiastka międzywęzłowego w luceczworościennej R=0.433ar= 0.291R lub r=0.126a

położenie atomu w luce ośmiościennej r=0.154R lub r=0.067a

atom w położeniucentralnym o promieniu R

LUKA OŚMIOŚCIENNA

LUKA OŚMIOŚCIENNA

LUKA CZWOROŚCIENNA

LUKA CZWOROŚCIENNA

UKŁAD REGULARNY ELEMENTARNA KOMÓRKA SIECIOWA

PŁASKO CENTROWANA-A1

PROMIEŃ ATOMU W LUCEr= 0.225R

PROMIEŃ ATOMU W LUCEr=0.414R

[100]

[001]

[010]

[011]

[110]

[101][111]

Oznaczanie kierunków krystalograficznych

w układzie regularnym

Wskaźniki kierunków [uvw] określone są poprzez współrzędne punktów

leżących w bezpośrednim sąsiedztwie początku układu

(100) (010) (001)

(110) (011)

z

x

y

OZNACZANIE PŁASZCZYZN SIECIOWYCH

{100}

(101)

{110}

Z A S A D Y O Z N A C Z A N IA P ŁA S Z C Z Y Z NW S IE C I R E G U L A R N E J

W S K A ŹN IK I M IL L E R A (h k l)

⇒ w y z n a c z yć w s p ó łrzęd n e o d c in k ó wo d c ię ty c h p rz e z d a n ą p ła s z c z y z n ę n atrz e c h o s ia c h x -y -z k o m ó rk ie le m e n ta rn e j.

⇒ o k re ś l ić o d w ro tn e w a rto ś c i ty c hw s p ó łrzęd n y c h .

⇒ w p rz y p a d k u o trz y m a n ia u ła m k ó wp o m n o żyć o trz y m a n e lic z b y p rz e zw s p ó ln y m ia n o w n ik .

⇒ o trz y m a n e w a r to ś c i s p ro w a d z o n e d olic z b c a łk o w ity c h n o s zą n a z w ę w s k a ź -n ik ó w M ille ra - (h k l)

⇒ w s k a źn ik i M ille ra p o d a n e w p o s ta c i{h k l} re p re z e n tu ją z b ió r p ła s z c z y z nn a le żą c y c h d o te g o s a m e g o s y s te m u

Defekty w rzeczywistej mikrostrukturze

materiałów metalowych

Rodzaje defektów:

punktowe

płaskie

liniowe

y

x

Brak atomu w

węźle (wakans)

Atom o większej średnicy w węźle

Defekty punktowe

Defekty liniowe - dyslokacje

yz

x

Defekty w rzeczywistej mikrostrukturze

materiałów metalowych

Rodzaje defektów:

punktowe

płaskie

liniowe

Defekty w rzeczywistej mikrostrukturze

materiałów metalowych

Rodzaje defektów:

punktowe

płaskie

liniowe