15742

Struktura krystaliczna

•    dostarcza informacji o własnościach kryształów

•    umożliwia systematykę struktur różnych materiałów I

•    umożliwia opis układu atomów w poszczególnych rodzajach struktur

•    umożliwia oznaczanie kierunków i płaszczyzn atomowych

•    bada symetrię kryształów i anizotropię ich własności

•Materiały inżynierskie ze względu na sposób ułożenia w nich atomów lub jonów można podzielić na kiystaliczne i amorficzne.

•    Podstawową cecłią struktury krystalicznej jest to, że atomy są ułożone w okresowo powtarzających się odstępach w co najmniej

trzech nierównoległych i nie leżących w jednej płaszczyźnie kierunkach. Do opisu struktury wybiera się najprostszy element nazywany H§ komórką elementarną. Długości krawędzi I komórki elementarnej i kąty między nimi są nazywane stałymi sieciowymi lub parametrami sieciowymi.

•Opis struktury krystalicznej jest zredukowany do siedmiu różniących sie kształtem komórek elementarnych -7 układów krystalograficznych.

•    Przy opisie struktur krystalicznych rozpatruje się zbiór piuiktów(węzłów sieciowych), a nie atomów tworzących kryształ. Utworzona przez takie punkty sieć - sieć Bravais'go. Istnieje 14 sieci punktowych.

Sieci punktowe są modelami, na których można zbudować struktury krystaliczne przez umieszczenie na punktach sieci atomów lub grup atomów.

Oznaczenia struktur krystalicznych Symbolika Pearsona

•    Pierwsza litera (mała) c, h, t, o, m, a - układ krystalograficzny - regularny, heksagonalny i trygonalny, tetragonalny, rombowy, jednoskośny, trójkośny, tetragonal

•    Druga litera (duża) P, I, F, C, R - oznacza typ sieci Bravais’go - prymitywna, przestrzennie centrowana, centrowana na podstawie, romboedryczna

•    Cyfra - liczba atomów na komórkę np. cF4 - struktura o sieci punktowej regularnej ściennie centrowanej z 4 atomami na komórkę.

Struktury krystaliczne metali są zwykle oznaczana w sposób opisowy

•    Struktura regularna ściennie centrowana _ RSC

•    Struktura regularna przestrzenie centrowana - RPC

•    Struktura heksagonalna zwarta - HZ

Kierunki w krysztale

•    Położenia punktów sieciowych są wyrażane w jednostkach długości krawędzi komórki elementarnej a, b, c, uważanych za wektory jednostkowe osi x, y, z.

•Kierunek prostej sieciowej to kierunek prostej przechodzącej przez punkty sieciowe [u,v,w] - wskaźniki kierunku prostej sieciowej

•    Kierunki w krysztale - trzy liczby całkowite, względem siebie pierwsze [u,v,w]

•    Jeżeli prosta przechodzi przez początek układu współrzędnych, to współrzędne pierwszego węzła leżącego na prostej, o ile są całkowite, stanowią wskaźniki prostej. Jeśli nie są całkowite to trzeba je sprowadzić do wspólnego mianownika -liczniki stanowią wskaźniki kierunku

•    Struktury o najgęstszym ułożeniu atomów

Proste struktury krystaliczne metali można łatwo zrozumieć, jeżeli się przyjmie, że tworzące je atomy są sztywnymi kulami o tej samej wielkości oraz że nie ma wiązań kierunkowych. Powyższe warunki spełnia na przykład czysta miedź. Rozmieszczenie atomów w krysztale przy powyższych założeniach jest wynikiem dążenia atomów do najgęstszego wypełnienia przestrzeni