121 2

Kryształy o wiązaniach mieszanych

W stosunkowo niewielu ciałach występują „czyste" wiązania należące do typów wylej wymienionych. Wiązania sieci krystalicznej rzadko kiedy bywają czysto jonowe, kowalencyjne, metaliczne czy międzycząsteczkowe. Wiązania kowalencyjne mogą mieć charakter częściowo jonowy lub cząsteczkowy. Tego rodzaju wiązania mieszane mogą znacznie zmienić właściwości substancji. Charakter mieszany mają na przykład wiązania w krysztale grafitu (ryc. 6.32). W' płaszczyznach pierścieni węglowych wiązania mają charakter kowalencyjny (hybrydyzacja sp¹). natomiast płaszczyzny te są ze sobą związane znacznie słabszymi wiązaniami van der Woal-sa. W związku z tym grafit jest miękki (łatwy poślizg w płaszczyznach warstw). ponadto przewodzi prąd elektryczny, co wiąle się z elektronami n w pierścieniach węglowych. Zc względu na wiązania kowalencyjne ma jednocześnie wysoką temperaturę topnienia (około 4000*0.

Porównanie właściwości fizycznych diamentu i grafitu pokazuje, jak wielka jest rola struktury kry ształu w odniesieniu do jego ytłaściwtci. Węgiel może zatem istnieć w dwóch odmianach alotropowych jako grafit i diament. Możliwość występowania danej substancji w rólnych strukturach krystalograficznych nazy wa się poli-morfiztnem.

Sieć rzeczywista. Defekty. Dynamika sieci

Przedstawione wylej rozwalania odnoszą się tylko do tak zwanych kryształów idealnych. Każdy rzeczywisty kryształ nic ma tak doskonałej struktury i wykazuje wiele odstfpstu• od idealnej sieci przestrzennej, /wiązanych z defektami sieci. Niektóre właściwości fizyczne substancji w stanic stałym molna - przynajmniej jakościowo - wytłumaczyć z punktu widzenia rodzaju struktury i wiązań między jej elementami. Próby ilościowego wyjaśnienia tych właściwości napotykają dulc trudności. Na przykład wyliczenie modułu sprężystości postaciowej przy załoleniu. le odkształcenie postaci jest wynikiem poślizgu jednej warstwy elementów sieci względem drugiej, daje wyniki niezgodne z doświadczalnymi. Otrzymanie odkształcenia nieodwracalnego (plastycznego), przy którym elementy sieci pczemicściłyby się o jeden węzeł, wymagałoby, według tej teorii, działania siły o kilka rzędów wielkości większej jak w rzeczywistości. Niezgodność wyników teoretycznych z doświadczalnymi jest spowodowana przyjęciem zbyt uproszczonego modelu Rzeczy wisie sieci kryslaliczne. spotykane w naturze, dakko odbiegają od doskonałych. w których elementy idealnie obsadzają wszystkie węzły. W kryształach naturalnych z reguły spotyka się niedoskonałości strukturalne, zwane defektami. Mogą to być defekty punktowe w postaci luk. czyli węzłów sieci nieobsadzonych. lub dodatkowych elementów obsadzających przestrzenie międzywęzłowe (ryc. 6.33).

Węzły sieci, względnie przestrzenie międzywęzłowe mogą być poza tym obsadzone elementami obcymi dla danej sieci, domieszkami. Tego rodzaju defekty punktowe prowadzą do lokalnych deformacji sieci krystalicznej. Defekty punktowe, zwłaszcza w postaci domieszek nawet w śladowych ilościach, mogą znacznie zmie-

121