Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów
Transkrypt
Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów
Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Stany skupienia materii W gazach gazach nie istnieje jakiekolwiek uporządkowanie W cieczach cieczach istnieje uporządkowanie w bliskim otoczeniu W przypadku niektórych amorficznych amorficznych ciał ciał stałych stałych istnieje uporządkowanie bliskiego zasięgu Najbardziej uporządkowane są krystaliczne krystaliczne ciała ciała stałe stałe Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Klasyfikacja materiałów (ciał stałych) oparta na sposobie ułoŜenia atomów Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Struktura krystaliczna Metale i ceramika wykazują uporządkowanie dalekiego zasięgu - atomy lub cząsteczki ułoŜone są względem siebie w sposób regularny zachowując przestrzenną symetrię względem punktu, prostej i płaszczyzny kaŜdy atom ma jednakową liczbę najbliŜszych i równoodległych sąsiadów (liczba koordynacji - lk ) atomy są ułoŜone w okresowo w powtarzających się odstępach w trzech kierunkach Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Struktura krystaliczna Kryształ moŜna sobie wyobrazić, jako powtarzające się przestrzeni bryły geometryczne KOMÓRKI ELEMENTARNE Baza atomowa: zespół atomów przyporządkowanych węzłowi sieci przestrzennej (atomy zawarte w komórce elementarnej) Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Struktura amorficzna Szkła i polimery wykazują uporządkowanie bliskiego zasięgu - atomy lub cząsteczki są rozmieszczone w sposób chaotyczny Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Ciała o strukturze amorficznej lub krystalicznej Schemat struktury przestrzennej Krzemionka amorficzna SiO2 Przestrzenna sieć łańcuchów Si-O-Si-O-… rozmieszczonych w sposób nieuporządkowany Krzemionka krystaliczna SiO2 Krystobalit – odmiana kwarcu Stan występowania moŜe zaleŜeć od procesu wytwarzania ! PET amorficzny PET krystaliczny Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Mieszana struktura (krystaliczno-amorficzna) Materiały polimerowe i ceramiczne: obszary krystaliczne (krystality) wykazujące uporządkowanie dalekiego zasięgu, rozdzielone są obszarami amorficznymi stopień krystaliczności moŜe dochodzić do 90% obszar amorficzny obszar krystaliczny Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Definicja fazy FAZA - jednorodna część układu oddzielona od reszty układu granicą międzyfazową po przekroczeniu której następuje skokowa zmiana właściwości. Powierzchnia graniczna rozdzielająca fazy to GRANICA MIĘDZYFAZOWA Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów Pojęcie stopu Rodzaje faz występujących w stopach Stopem nazywa się połączenie o określonym składzie dwóch lub więcej pierwiastków, spośród których przynajmniej jeden jest metalem. MIKROSTRUKTURA = FAZY + DEFEKTY Stopy budowane są przez trzy grupy faz: •Fazy proste tj. czyste pierwiastki •Roztwory stałe •Fazy międzymetaliczne Roztwór stały cynku w miedzi Roztwór ciekły niklu w miedzi Faza międzymetaliczna cynku i miedzi Roztwór stały niklu w miedzi 5R]WZµUVWDĄ\ 5R]WZµUVWDĄ\ MHGQRURGQDID]DVWDĄD]ĄRľRQD]DWRPµZGZµFKVNĄDGQLNµZ SU]\]DFKRZDQLXVLHFLNU\VWDORJUDILF]QHMVNĄDGQLNDZ\VWÛSXMÇFHJR ZZLÛNV]HMLORĝFL Roztwory stałe i ciekłe Fazy w stopach metali Wprowadzenie do metod badania struktury materiałów