Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 42 43 44 45 46 47 48... 398 399 400
|
|
|
|
Несмотря на то, что при аллотропических превращениях межатомные расстояния часто изменяются довольно заметно, атомные объемы и соответственно полные энергии различных модификаций, как правило, различаются мало. Но бывают и нсключения. Например, переход из рв а-модификацию олова происходит с изменением типа связи от металлической к ковалентной и сопровождается резким изменением объема. Белое металлическое олово превращается в серый п jpouioK, так как температурный коэффициент линейного расширения серого олова в четыре раза больше, чем у белого. Это явление получило название "оловянной чумы". Разные аллотропические формы одного и того же элемента принято обозначать буквами греческого алфавита а, ^, у и т. д. , которые в виде индексов добавляют к символу, обозначающему элемент. Аллотропическую форму, устойчивую при самой низкой температуре, обозначают буквой а, существующую при более высокой температуре (5, затем v и т. д. Примером аллотропического превращения, обусловленного изменением давления, является видоизменение кристаллического строения углерода, который может существовать в виде графита и алмаза. Полиморфизм имеет большое практические значение. Используя это явление, можно упрочнять или разупрочнять сплавы с помощью термической обработки. Магнитные превращения. Некоторым металлам присуща способность сильно намагничиваться в магнитном поле. После удаления магнитного поля они обладают остаточным магнетизмом, что позволяет использовать их для изготовления постоянных магнитов. Это явление впервые было обнаружено на железе и в связи с этим получило название ферромагнетизма. К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы (гадолиний, диспрозий, эрбий). При нагреве ферромагнитные свойства уменьшаются постепенно; вна' чале слабо, а затем наблюдается очень резкое снижение. Выше определенной температуры, называемой точкой Кюри, они становятся парамагнетиками. .Магнитные превраи;ения не связаны с изменением кристаллической решетки или микроструктуры, они не имеют температурного ' гистерезиса. Поэтому магнитные превращения нельзя отождествлять с аллотропическими. Установлено, что при магнитных превращениях происходят изменения в характере межэлектронного взаимодействия (см. гл. XVI). 3. Строение реальных металлов Из жидкого расплава можно вырастить монокристалл, т. е. кусок металла, представляющий собой один кристалл. Размеры монокристаллов невелики, их обычно используют в лабораториях для изучения свойств того или иного вещества. Металлы и сплавы, получеїшьіе в обычных условиях, состоят из большого количества кристаллов, различно ориентированных в пространстве, т. е. они имеют поликристаллическое строение. Эти кристаллы, обычно называемые зернами, имеют неправильную форму. Каждое зерно, имеет свою ориентировку кристаллической решетки, отличную от ориентировки соседних зерен, вследствие чего свойства реальных металлов усредняются и явления анизотропии не наблюдается. Изучение строения металлов с помощью рентгеноструктурного анализа и электронного микроскопа позволило установить, что внутреннее кристаллическое строение зерна не является правильным, в кристаллических решетках реальных металлов имеются различные дефекты (несовершенства), которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов. Все дефекты решетки — это нарушения укладки атомов в решетке. Различают следующие структурные несовершенства: дефект решетки, малый во всех трех измерениях (Ь^З-Ю"^ см)—точечный; малый в двух измерениях и сколь угодно протяженный в третьем — линейный; малый лишь в одном измерении — плоский (двумерный, поверхностный). Точечные дефекты Одним из распространенных несовершенств кристаллической структуры является наличие в ней точечных дефектов, таких как вакансии, дислощфованные атомы и атомы примесей. 1к_Л—л—А л—о—1 о 1__^ ІРис. 36. Точечные несовершенства! о — вакансии; б — дислоциропанный атом; в атом примеси Рнс. 37. Образование вакансии по механизму Шотткн Вакансии — это отсутствие атомов (ион-атомов) в узлах кристаллической решетки, "дырки" по терминологии я. И. Френкеля, которые образовались вследствие различных причин (рис. 36, а). 1 Па рис. 37 показано образование вакансий по механизму ІІІОГТКИ. В данном случае источником вакансии является свобод-И.ІЯ поверхность кристалла, где нормальные колебания атомов менее всего затруднены. Источником вакансий могут быть и гра-И1ЩЫ зерен, в которых нарушено правильное расположение атомов. Миграция вакансий происходит в результате последовательных дискретных т|)ч:коков от одного узла кристаллической решетки к другому соседнему. Если ц мпялле отсутствует заметное силовое поле, то процесс миграции вакансий к их • чтим может бьпъ полностью беспорядочным.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 42 43 44 45 46 47 48... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
