img204 2

71

Kryształy metaliczne to kryształy utworzone przez czyste metale i ich stopy. Sieć przestrzenna zbudowana jest z dodatnich atomów metali otoczonych chmurą elektronową, stanowiącą wspólną własność wszystkich atomów. Gaz elektronowy zawiera wszystkie elektrony walencyjne lub ich część. Wielkość sił wiązania metalicznego zależy od energii przyciągania między jonami i elektronami oraz od energii odpychania jednoimiennych jonów. W obrębie kryształu metalicznego elektrony mogą się swobodnie poruszać, co jest przyczyną dobrej przewodności elektrycznej i cieplnej metali. W kryształach metalicznych, podobnie jak w jonowych, obserwuje się tendencję do jak najściślejszego upakowania jonów. W zależności od rodzaju metalu, a konkretnie od różnic energii wiązania metalicznego, kryształy metaliczne wykazują duże różnice wytrzymałości mechanicznej, twardości, temperatury topnienia i wrzenia, natomiast posiadają duży współczynnik rozszerzalności cieplnej. Szczególną cechą kryształów metalicznych jest tzw. metaliczny połysk oraz ciągli-wość i kowalność, czyli zdolność do plastycznej deformacji.

W warunkach rzeczywistych w ciele stałym mogą współistnieć ze sobą różne rodzaje wiązań, a jedno z nich jest dominujące. W tabeli 4.2 podsumowano właściwości kryształów w zależności od typu dominującego wiązania.

Tabela 4.2

Właściwości kryształów w zależności od rodzaju wiązań chemicznych

Wiązanie	Energia wiązania [eV]	Właściwości ciał stałych
Jonowe kryształy j onowe np. NaCl, CsF	7-10	duża wytrzymałość, twarde, kruche, wysoka temperatura topnienia, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, bezbarwne lub lekko zabarwione, absorpcja w dalekiej podczerwieni, przewodnictwo jonowe
Kowalencyjne kryształy kowalencyjne np. diament, SiC	7-12	duża wytrzymałość, twarde lub średniotwarde, wysoka temperatura topnienia, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, wysoki współczynnik załamania światła, izolatory lub półprzewodniki
Metaliczne kryształy metaliczne np. miedź, glin	l^t	wytrzymałość różna dla różnych metali, wysoka lub średnia temperatura topnienia, wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, połysk metaliczny, nieprzeźroczyste w stanie stałym i ciekłym, dobre przewodnictwo elektryczne i cieplne
Van der Waalsa kryształy molekularne np. zestalone gazy szlachetne, zestalony metal	0,1-0,2	mała wytrzymałość, miękkie, ściśliwe, niska temperatura topnienia, niezmienne widmo pochłaniania światła w stanie stałym ciekłym i gazowym, wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, izolatory