MateriÃƒÂ¡ly a technickÃƒÂ¡ dokumentace - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ ...

More documents

Recommendations

Info

Materiály a technická <strong>dokumentace</strong>, část Materiály v elektrotechnice 23 - nejpravděpodobnější a proto nejstálejší bývá obvykle to uložení iontů, atomů či molekul, při němž tyto částice vyplňují co nejtěsněji prostor krystalu - stavební částice se zpravidla považují za tuhé koule; platí to zejména v případě iontů, jejichž silové pole má kulovou souměrnost - relativní objem krystalu vyplněný atomy - podle teoretických výpočtů potvrzených experimentem dosahuje se v případě stejných průměrů iontů nejtěsnějšího uspořádání dvěma způsoby: a) uložením iontů v krychlové mřížce plošné centrované (74 %) b) uložením iontů v nejhustší šesterečné mřížce (74 %) - ostatní druhy struktur jsou méně těsné; krychlová mřížka prostorové centrovaná (68 %) V případě iontů, rozdílných polaritou a velikostí, vede princip nejtěsnějšího uspořádání k jiným strukturám. V tomto případě je namístě používat pojmu koordinačního čísla - počet částic, které jsou nejbližššími sousedy dané částice. Kupř. při stejném počtu + a - iontů vyskytuje se nejčastěji jednoduchá krychlová mřížka NaCl s koordinačním číslem 6 a prostorově centrovaná krychlová mřížka CsCl s koordinačním číslem 8. B. Atomové krystaly • Ve svém typickém tvaru se vyskytují při vazbě stejných atomů příklady: C (diamant ), Si, Ge v krystalu je každý C, Si, Ge atom spojený se 4 svými sousedy, které jsou rozloženy ve vrcholech čtyřstěnu s úhlem 109 28° mezi vazbami • V krystalu diamantu je energie každé vazby přibližně rovna energii jednoduché vazby C atomů v organických sloučeninách. Jde o vysokou energii, jejímž důsledkem je vysoká tvrdost, vysoká pevnost a vysoký - prakticky nedosažitelný bod tavení diamantu. Na druhé straně je ovšem diamant křehký – při malém vzájemném posunutí atomů se kovalentní vazby porušují. • Druhou krystalografickou modifikací C je grafit příznačná je vrstevnatá struktura se spojením atomů uhlíku do šestiúhelníků vzdálenost vrstev je 3,345.10 -10 m tři kovalentní vazby (šestiúhelníky); van der Waalsovy síly (mezi vrstvami) významná elektronová vodivost C. Iontové krystaly • Ve svém typickém tvaru se vyskytují při vazbě dvou atomů o velkém rozdílu elektronegativit - tedy prvků 1. a 7. skupiny periodické soustavy příklady: NaCl, dvě krystalické modifikace ZnS - sfalerit a wurtzit • K iontovým krystalům se zpravidla řadí ještě krystaly křemičitanů; v těchto krystalech se vyskytuje vazba iontová i kovalentní, pro vlastnosti krystalů je však rozhodující vazba iontová pro strukturu křemičitanů má hlavní význam vazba SiO, kterou lze považovat za kovalentní, silné dipólovou; v křemičitanech je každý atom křemíku spojen se 4 atomy kyslíku, které jsou kolem centrálního atomu umístěny ve vrcholech čtyřstěnu - svoji druhou chemickou vazbu využívají atomy kyslíku ke kovalentní vazbě s dalším atomem křemíku nebo k iontové vazbě s atomem kovu
24 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně pro křemičitany je charakteristické vytváření velkých lineárních plošných nebo prostorových komplexů D. Kovové krystaly • Vyskytují se při vazbě stejných nebo různých atomů kovových prvků (ve valenčné vrstvě jen málo slabě vázaných elektronů) mříž kladných iontů; vazba elektrony vlastnosti odpovídající struktuře - elektrická a tepelná vodivost - tvárnost • U kovových slitin se může vytvořit mechanická směs drobných krystalů různých kovových prvků tuhý roztok (směsný krystal); v tomto případě pronikají atomy jednoho kovu do mřížky druhého kovu: a. do mezimřížkového prostoru - tuhý roztok s atomy vtěsnanými b. do uzlových bodů (záměna) - tuhý roztok s atomy nahrazenými (substitučními roztoky) v tuhých roztocích s vtěsnanými atomy musí být rozpuštěný prvek malého průměru, zpravidla menší než 63% rozměru atomu základního kovu; v některých případech těchto roztoků se může porušit i mřížka v tuhých roztocích s nahrazenými atomy musí být příslušné průměry atomů přibližně stejné, aby nedošlo ke vzniku pnutí v krystalu E. Molekulové krystaly • U těchto krystalů tvoří základní částice molekuly vazba: van der Waalsovy přitažlivé síly, resp. vazba vodíkovým můstkem fyzikální vazební síly jsou mnohem menší než chemické vazební síly, krystaly vykazují malou tvrdost, nízký bod tavení příklady - krystaly inertních plynů při nízkých teplotách - led (zde mají velký význam vodíkové můstky mezi molekulami vody) - naftalen C 10 H 8 (patří mezi aromatické uhlovodíky) F. Smíšené typy krystalů • v reálných látkách se vyskytují i přechodné typy mezi výše uvedenými typy krystalů - zpravidla jde o struktury vzniklé spojením jedno až dvourozměrných struktur do trojrozměrných pomocí van der Waalsových nebo iontových vazeb 1.4.3 Geometrický popis krystalů A. Makroskopický pohled • Krystaly - typ tuhých (pevných) látek, přirozeně ohraničených rovnými plochami. • Klasifikace krystalů podle geometrického tvaru vychází z prvků symetrie. • Základní prvky symetrie krystalů střed souměrnosti
Page 1 and 2: Doc. Ing. Josef Jirák, CSc., Prof.
Page 3 and 4: 2 Fakulta elektrotechniky a komunik
Page 11 and 12: 10 Fakulta elektrotechniky a komuni
Page 23: 22 Fakulta elektrotechniky a komuni
Page 75 and 76:
74 Fakulta elektrotechniky a komuni
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
100 Fakulta elektrotechniky a komun
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 130:
Název učebního textu 1
show all

MateriÃƒÂ¡ly a technickÃƒÂ¡ dokumentace - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ­ ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

MateriÃƒÂ¡ly a technickÃƒÂ¡ dokumentace - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ ...