Elektron -masa 55*10^-4ajm, 9,1091*10^-31kg; Ładunek elektryczny -1,6*10^-19C

Proton- masa 1,00758ajm, 1,6725*10^-27 kg; Ładunek elektryczny +1,6*10^-19C;proton składa się z 2 kwarków u i 1 kwarka d, jego ładunek wynosi +1(2/3+2/3+1/3)

Neutron- masa 1,00897ajm, 1,6748*10^-27 kg; Ładunek elektryczny- elektrycznie obojętny; neutron składa się z 2 kwarków d i 1 kwarka u, jest elektrycznie obojętny (-1/3-1/3+2/3=0)

Kwarki to cząstki elementarne, które nie są trwałe samodzielnie, lecz wchodzą w skład innych cząstek po 2 lub 3. Kwarki są utrzymywane w grupach przez oddziaływania silne przekazywane przez tzw. Gluony- kwanty energii spajające kwarki. Na kwarki wpływają także oddziaływania elektromagnetyczne i słabe. Rozróżniamy kwarki u- górny, d- dolny, c- powabny, s- dziwny, t- prawdziwy, b- piękny i antykwarki.

Leptony to cząstki elementarne, na które nie wpływają oddziaływania silne. Cząstki te to elektron e^-, mion μ^-, tauon τ^-- - podlegające oddziaływaniom elektromagnetycznym i słabym oraz odpowiadające im neutrina podlegające tylko oddziaływaniom słabym. Powszechnie występującym leptonem w otaczającej materii jest elektron o ładunku -1.

Stan energetyczny- elektron poruszający się w polu jądrowym może zajmować tylko ściśle określone stany energetyczne związane z gęstościami chmur elektronowych. Charakteryzują je 4 liczby kwantowe- główna n=1,2,3,4,5,6 lub 7 n≥1; - poboczna l= 0,1,2,3,4,5,6 l≤n-1; magnetyczna -l≤m_l≤+l; spinowa m_s=±1/2.

Główna liczba kwantowa n określa liczbę powierzchni węzłowych kulistych, ze środkiem w jądrze, lub płaszczyzn przechodzących przez jądro, na które gęstość chmury elektronowej jest równa zeru.; określa powłoki elektronowe poszczególnych stanów energetycznych, oznaczane 1-7 lub K-Q.

Poboczna liczba kwantowa l określa podpowłoki elektronowe, oznaczane s,p,d,f, gdy l= 0,1,2,3. określa liczbę płaszczyzn przechodzących przez jądro tego atomu i charakteryzuje moment pędu elektronu.

Magnetyczna liczba kwantowa m_l jest miarą orientacji momentu pędu elektronu i określa składową tego momentu w kierunku przyłożonego pola magnetycznego.

Spinowa liczba kwantowa m_s wyraża wpływ pola magnetycznego wytwarzanego prze elektron wirujący wokół swej osi.

Wiązania Pierwotne: wiązanie jonowe- występuje wtedy gdy elektrony walencyjne jednego atomu elektrododatniego przyłączone są przez drugi atom elektroujemny. Wiązania te tworzone są przez atomy, w których występuje odpowiednio brak i nadmiar jednego lub 2 elektronów walencyjnych. Powodują dużą rezystywność i odporność cieplną oraz kruchość

substancji. [Rys 1.] Wiązanie atomowe (kowalencyjne)- elektrony walencyjne pierwotnie różnych atomów tworzą pary elektronów należące wspólnie do jąder 2 atomów [rys 2]. Wiązanie metaliczne występuje w dużych skupiskach atomów pierw. Metalicznych, które po zbliżeniu na wystarczającą odległość, oddają swoje elektrony walencyjne na rzecz całego zbioru atomu. Elektrony walencyjne poruszają się swobodnie pomiędzy rdzeniami atomowymi tworząc gaz elektronowy. Wiązanie nie ma charakteru kierunkowego jak pozostałe rodzaje wiązań [ rys 3]

Wiązania Wtórne: wiązania występują między wszystkimi atomami i cząsteczkami lecz obecność może byś stwierdzona gdy występuje min 1 wiązanie pierwotne. Są ewidentne dla gazów szlachetnych, które mają stabilną strukturę elektronową, a ponadto między cząsteczkami utworzonymi w wyniku wiązań kowalencyjnych. Wiązania między chwilowymi dipolami wiązania te występują w wyniku przyciągania siłami van der Waalsa, które występują między chwilowymi dipolami elektrycznymi, utworzonymi na skutek równomiernego rozkładu ładunków w ich chmurach elektronowych [rys 4].

Wiązania siłami Londona występuje między cząsteczkami w przypadku okresowych zmian ładunku w cząsteczkach, powodując ich przyciąganie [rys 5] Wiązania Wodorowe. najsilniejsze specjalne wiązanie wtórne między spolaryzowanymi cząsteczkami. Występuje między cząsteczkami w których wodór jest kowalencyjnie związany z fluorem, tlenem, azotem. W każdym z wiązań pojedynczy elektron wodoru jest uwspólniony z innym atomem.[rys 6]

Wskaźnikowanie węzłów sieciowych - współrzędne węzła sieciowego określają liczby periodów identyczności a, b i c, o które jest oddalony węzeł od początku układu współrzędnych odpowiednio wzdłuż jego osi x, y oraz z. Te osie są równoległe do krawędzi elementarnej komórki sieciowej. Na każdej osi układu odcięte są odcinki jednostkowe, odpowiednio wzdłuż krawędzi komórki równoległej do danej osi.

Wskaźnikowanie kierunków krystalograficznych- kierunek krystalograficzny opisują współrzędne węzła najbliższego od początku układu, przez który przechodzi prosta równoległa do analizowanego kierunku, przesunięta do początku układu. Wskaźniki kierunku krystalograficznego podaje się w nawiasach kwadratowych [111]. Jeżeli któraś ze współrzędnych ma wartość ujemną to wskaźnik przyjmuje znak minus zapisany nad wskaźnikiem.

Wskaźnikowanie płaszczyzn krystalograficznych w celu oznaczenia płaszczyzny sieciowej należy określić liczby periodów identyczności, odciętych przez daną płaszczyznę na poszczególnych osiach układu, wyznaczyć ich odwrotność i otrzymane ułamki sprowadzić do wspólnego mianownika. Liczniki ułamków o wspólnym mianowniku oznaczone h,k,l stanowią wskaźniki sieciowe płaszczyzn. Wskaźniki Millera podaje się w nawiasach okrągłych (111) a wskaźniki rodziny płaszczyzny w klamrach {111}. Płaszczyzna równoległa do jednej osi układu współrzędnych przecina ją w nieskończoności. Gdy płaszczyzna przecina daną oś przy wartościach ujemnych, to wskaźnik przyjmuje znak minus zapisywany nad wskaźnikiem.

Wskaźnikowanie płaszczyzn w sieciach układu heksagonalnego w celu oznaczenia płaszczyzny stosuje się wskaźniki Millera- Bravais`go. W układzie przyjmuje się układ współrzędnych o trzech osiach x,y,u usytuowanych względem siebie pod kątem 120^o w płaszczyźnie podstawy sześciokąta foremnego i czwartej z- do nich prostopadłej. Odcinki odcięte na osiach układu x,y,z, przekształca się na wskaźniki (hkil).

A1 sieć ściennie centrowana tworzy ją 14 rdzeni atomowych. Spośród nich 8 rdzeni atomowych jest usytuowany w narożach, natomiast 6- w środku geometrycznym ścian bocznych sześcianu. Sieć ta należy do najgęściej wypełnionych rdzeni atomowych. Liczba koordynacyjna dla atomów wynosi 12, a liczba rdzeni atomowych przypadających na jedną komórkę sieciową- 4. Najgęstsze ułożenie rdzeni atomowych w tej sieci występuje w 4 płaszczyźnie rodziny {111}(są ułożone sekwencją ABCABC) oraz kierunku <110>, leżących w tych płaszczyznach. Między węzłami tworzą się dwa rodzaje przestrzeni międzywęzłowych. Luki większe tworzą się między przecinającymi się wszystkimi płaszczyznami rodziny {111} i mają kształt oktaedru foremnego. Luki mniejsze o kształcie tetraedru powstają między 4 rdzeniami atomowymi i jest ich 8 wewnątrz każdej komórki.[rys 7- rozłożenie atomów]

A2 sieć regularna przestrzennie centrowana znajduje się 9 rdzeni atomowych, w tym 8 na narożach sześcianu, jeden zaś w jego środku geometrycznym. Liczba koordynacyjna tej sieci wynosi l_k=8. Sieć charakteryzuje się mniejszą gęstością wypełnienia rdzeniami atomowymi; płaszczyzny są w niej rzadziej wypełnione rdzeniami atomowymi niż płaszczyzny {111} w A1. Najgęstsze ułożenie rdzeni w sieci A2 mają płaszczyzny {110}, których jest 12,a w nich kierunki <111>, po 2 w każdej płaszczyźnie. Występują luki oktaedryczne, zajmujące środek płaszczyzn zewnętrznych sześcianów oraz w połowie długości każdej krawędzi i luki tetraedryczne po 4 na każdej ścianie sześcianu [rys. 8 rozłożenie atomów].

A3 sieć heksagonalna o gęstym ułożeniu atomów 3 elementarne komórki sieciowe złożone są z 17 rdzeni atomowych, z których 12 znajduje się w narożach prostopadłościanu o podstawie sześciokąta foremnego, 2 w środku geometrycznym podstaw, a 3 pozostałe symetrycznie we wnętrzu elementarnej komórki sieciowej. Utworzona jest z naprzemianległych płaszczyzn typu A i B o sekwencji AB... w przypadku idealnych sieci A3 stosunek wysokości elementarnej komórki sieciowej c do odległości rdzeni atomowych w płaszczyźnie podstawy a jest równy c/a= 1,633. W sieci A3 luki oktaedryczne i tetraedryczne są takie same jak w sieci A1 [rys 9-rożłożenie atomów].

Wakanse i atomy międzywęzłowe Wakanse są to wady punktowe, cechujące się niewielkimi wymiarami we wszystkich kierunkach, które zajęły pozycje w lukach w sieci krystalicznej. Atomy międzywęzłowe wady które zajęły pozycje w lukach, opuszczając węzły na skutek drgań cieplnych. Obecność wakansów i atomów międzywęzłowych powoduje lokalne odkształcenia sieci przestrzennych kryształu, zwane kontrakcją i ekspansją [rys 10 a- wakans; b- atom międzywęzłowy] mechanizmem tworzenia tych wad jest defekt Schottky`ego polegający na przemieszczeniu atomu w miejsce sąsiedniego wakansu, w wyniku czego powstaje wakans w innym miejscu. A także defekt Frenkla polegający na przemieszczeniu się rdzenia atomowego z pozycji węzłowej do przestrzeni międzywęzłowej.

Dyslokacje liniowe wady budowy krystalicznej. Dyslokacja krawędziowa stanowi krawędź ekstra płaszczyzny. W zależności od położenia dyslokacje mogą być dodatnie lub ujemne. Wokół dyslokacji krawędziowej występuje jednocześnie postaciowe i objętościowe odkształcenie kryształu. Dyslokacja śrubowa defekt struktury krystalicznej spowodowany przemieszczeniem części kryształu wokół osi (linia dyslokacji śrubowej). Wektor Burgersa dyslokacji śrubowej jest równoległe do jej linii. Wokół dyslokacji występuje postaciowe odkształcenie sieci. Dyslokacje mogą być prawo lub lewoskrętne. Poślizg związany z ruchem dyslokacji polega na przemieszczeniu się linii dyslokacji w głąb kryształu [rys. 11].

Monokryształy ciała anizotropowe wykazujące silne zależności własności fizycznych, mechanicznych. Charakteryzują się prawidłowym rozmieszczeniem przestrzennym atomów z zachowaniem jednakowej orientacji wszystkich elementarnych komórek sieciowych.

Polikryształy otrzymywane w procesie metalurgicznym, składają się z ziarn, z których każde w przybliżeniu ma prawidłową strukturę krystaliczna,

Roztwór stały jednorodna faza o wiązaniu metalicznym i strukturze krystalicznej o własnościach typowo metalicznych. Metal, którego atomy występują w sieci w przewadze to rozpuszczalnik, drugi to pierwiastek rozpuszczony. Roztwory stałe międzywęzłowe występują gdy atomy pierwiastka rozpuszczonego usytuowane są w sposób nieuporządkowany w przestrzeniach międzywęzłowych sieci metalu rozpuszczalnika. Roztwory te są roztworami granicznymi, a rozpuszczalność graniczna zmienia się wraz ze zmianą temp [rys. 12]. Roztwory stałe różnowęzłowe występują gdy atomy metalu rozpuszczonego zajmują przypadkowo dowolne węzły w sieci krystalicznej metalu rozpuszczalnika. Roztwory te mogą być ciągłe lub graniczne. W roztworach stałych ciągłych liczba węzłów sieci rozpuszczalnika zajętych prze atomy drugiego rośnie wraz ze zwiększaniem się stężeń składnika rozpuszczonego [rys 13].

Korozja zniszczenie materiału pod wpływem chemicznego lub elektrochemicznego oddziaływania z otaczającym środowiskiem. Rodzaje korozji ze względu na zniszczenie Korozja równomierna cała powierzchnia materiału niszczona jest równomiernie. Korozja wżerowa atak korozyjny występuje w niektórych miejscach powierzchni metalu gdzie warstwa tlenkowa jest osłabiona powodując tworzenie się wżerów. Jest to najniebezpieczniejsza forma korozji gdyż przy niewielkiej ilości skorodowanego materiału może spowodować zniszczenie całej konstrukcji. Korozja selektywna polega na niszczeniu jednej bądź kilku faz stopu z większą szybkością uszkodzenia osnowy stopu. W wyniku tej korozji porowata powierzchnia zachowuje pierwotny kształt wyroby lecz jego wytrzymałość jest osłabiona. Korozja międzykrystaliczna postępuje szybko w głąb materiału , gdyż na powierzchni elementu stalowego zubożonych obszarów granic ziarn w stosunku do obszaró wnętrz ziarn jest niewielki. Pękanie korozyjne jest ono powodowane jednoczesnym działaniem środowiska korozyjnego i naprężeń rozciągających stałych lub zmiennych. Podział ze względu na reakcje elektrochemiczna zachodzi na powierzchni metalu przebywającego w środowisku wodnego roztworu elektrolitu, w tym także w ziemi. Chemiczna występuje w przypadku oddziaływania na metal suchych gazów lub cieczy nie przewodzących prądu. Korozja te występuje w przypadku gdy nie występuje powstawanie i przepływ prądu. Erozyjna, Cierna, Brawitacyjna

---