26 Laboratorium materiałoznawstwa
W wielu zagadnieniach materiałoznawczych istnieje konieczność określenia kierunków w sieci krystalograficznej. Kierunek krystalograficzny wyznacza prosta przechodząca przez dwa dowolne węzły sieci przestrzennej. Dla wyznaczenia jej wskaźników podaje się współrzędne pierwszego węzła sieci, przez który przechodzi prosta wychodząca z początku układu współrzędnych - równoległa do określonego kierunku. Wskaźniki kierunku zapisuje się w nawiasach kwadratowych, np. [111], [100], lub [1120] w przypadku układu heksagonalnego. Podobnie jak przy płaszczyznach, współrzędne węzłów sieci są wielokrotnościami parametrów danej sieci przestrzennej.
Na rysunku 1.14 podano niektóre kierunki krystalograficzne w elementarnej komórce sieci przestrzennej.
Wielkość komórki elementarnej uzależniona jest od rodzaju atomów (pro-mie-ni atomowych) tworzących daną komórkę. Znając wartości promieni atomowych,
(4R) = a + a
a
Rys. 1.15. Zależność między promieniem atomowym R a stałą sieciową (parametrem sieci) a dla sieci układu regularnego, płasko ccntrowuncj A1
Kys. 1.16. Zależność między promieniem atomowym R a stałą sieciową (parametrem sieci) a dla sieci układu regularnego, przestrzennie centrowanej A2
można łatwo obliczyć parametry sieci przestrzennych. Na rysunkach 1.15 i 1.16 Im>«Inno sposób wyznaczania parametru sieci typu Al i A2, za pomocą twierdzenia Pitagorasa. Odwrotnie, w podobny sposób można wyznaczyć promień ułomu znając parametry danej sieci przestrzennej. Na podstawie tak obliczonego promienia atomowego można z kolei określić rodzaj badanego materiału.
Znajomość parametrów komórki elementarnej jest przydatna do określania Hęnlości, wyrażonej stosunkiem masy komórki elementarnej do jej objętości. M i i; komórki elementarnej wyznacza ilość atomów przypadająca na daną kominki; Znając więc komórkę sieci przestrzennej danego metalu można obli-i /yi , w dowolnej temperaturze, jego gęstość z następujących równań:
^ ,, masa komórki elementarnej
gęstosc =-— -
objętość komórki elementarnej
(liczba atomów przypadających na komórkę) • (masa atomu) objętość komórki elementarnej