Общая информация о структуре материала и ее влиянии на свойства
Содержание 1. Общая информация о структуре материала и ее влиянии на свойства 2. Методы выявления микроструктуры материала ,методы пробподготовки 3. Методы оценки микроструктуры материала и основные характеристики 4. Оценка микроструктуры материала. Цель, особенности пробобработки 5. Определение механических свойств металлических материалов 6. Библиографический список
Общая информация о структуре материала и ее влиянии на свойства Кристаллическая структура. Кристаллическая структура образуется при очень медленном охлаждении расплава, когда атомы (ионы) имеют возможность перемещаться в пространстве и занимать наиболее устойчивые положения, в которых их потенциальная энергия в силовом ноле окружающих атомов минимальна. Для удаления атома из вещества нужно сообщить ему энергию, достаточную для преодоления удерживающих сил. Эта энергия характеризует силу связи атома в кристалле. Анизотропия кристалла — неравномерность свойств в разных направлениях — является следствием периодичности расположения атомов в кристалле. От направления зависят не все свойства, а только те, которые характеризуются векторными величинами (прочность, упругость, теплопроводность, удлинение). Свойства, характеризуемые скалярными величинами, от направления не зависят (плотность, теплоемкость, влажность и др.).Анизотропия материалов обусловлена также их макростроением, например расположением волокон древесины вдоль оси ствола. Полиморфизм (аллотропия) — способность некоторых веществ под действием температуры и давления изменять структуру кристаллической решетки, образуя несколько аллотропических модификаций одного и того же вещества. Хорошо известны две модификации углерода: графит (один из самых мягких минералов) и алмаз (самый твердый минерал). Кварц (Si02) при нагревании до 573 °С переходит из р - в а-модификацию; затем при температуре 870 °С он переходит в тридимит, который при температуре 1 470 °С переходит в кристобалит. Явление полиморфизма часто наблюдается у металлов.
Изоморфизм — способность близких по составу веществ встраиваться в кристаллическую решетку друг друга без изменения ее структуры, т. е. образовывать твердые растворы замещения (изоморфные смеси).
В реальных кристаллах далеко не все атомы располагаются правильным образом. В отдельных узлах кристаллической решетки атомы могут отсутствовать, образуя вакансии; некоторые атомы могут находиться в междоузлии. В решетку могут быть внедрены чужие атомы — примеси. Если одна из атомных плоскостей (совокупность атомов, находящихся в одной плоскости), начинаясь на одном конце кристалла, обрывается внутри его и не доходит до другого конца, то такой дефект называется краевой дислокацией. Существует также винтовая дислокация — смещение атомов, при котором атомные плоскости образуют одну винтовую поверхность. Дефектом является также граница между зернами в кристаллических материалах — зона перехода между кристаллами, повернутыми относительно друг друга на некоторый угол. Она представляет собой поверхность выхода дислокаций.
Аморфная структура. Аморфная структура образуется при быстром охлаждении расплава, когда атомы при переходе в твердое состояние не успевают образовать кристаллическую решетку, а остаются вблизи тех положений, которые занимали в жидкости. Аморфная структура не является совершенно беспорядочной. Некое подобие порядка наблюдается в ближайшем окружении атомов. Аморфное состояние вещества является термодинамически неустойчивым (метастабильным) в отличие от кристаллического состояния. Поэтому при нагреве, когда атомы приобретают определенную подвижность, в аморфном теле происходит кристаллизация. Термодинамическая неустойчивость обусловливает и более высокую химическую активность аморфных веществ. Аморфные вещества прозрачны, так как не имеют границ между кристаллами, рассеивающих световые волны. Такие вещества называются стеклами, а их структура — стеклообразной. В строительстве применяются стекла, получаемые из минеральных и полимерных расплавов. Материалы с жидкой дисперсионной средой (на стадии формования) имеют коагуляционную структуру со сравнительно слабыми контактами, осуществляемыми через жидкую прослойку и допускающими сдвиг частиц относительно друг друга. Расстояние между частицами (толщина прослойки) зависит от концентрации дискретной фазы и составляет от 1 до 100 нм. К малоконцентрированным системам относятся многие лакокрасочные материалы, представляющие собой суспензии тонкодисперсных пигментов и наполнителей в связующей жидкости. Высококонцентрированными дисперсными системами являются бетонные и растворные смеси, керамическая масса, мастики и др. Для материалов с твердой дисперсионной средой характерны прочные контакты между «сросшимися» частицами. Структуру аморфных тел в этом случае называют конденсационной, а структуру кристаллических фаз — кристаллизационной.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (252)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |