Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
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 4 5 6 7 8... 173 174 175 176
|
|
|
|
отличие от ковалентной и ионной является нелокализованной и ненаправленной. Электронная теория металлов — наиболее общая теория твердого тела. В своем развитии она прошла несколько этапов: классическая теория свободного электрона Друдэ и Лоренца, квантовая теория свободного электрона Зомерфельда, зонная теория Блока для движения свободных электронов в периодическом поле кристаллической решетки. Зонная теория твердого тела позволяет наглядно объяснять такие свойства металлов, как теплопроводность и электрическая проводимость. Эти свойства металлов определяются способностью электронов перемещаться в кристалле относительно свободно. Например, если на электрон действует сила, соответствующая приложенному напряжению, то он начинает двигаться и его кинетическая энергия возрастает. Это позволяет электрону перейти на более высокий энергетический уровень. Поскольку разница в энергиях уровней очень мала, то электрон начинает двигаться при очень низких напряжениях электрического поля. Молекулярная связь (ван-дер-ваальсовы силы). Все атомы, ионы и молекулы испытывают слабое притяжение друг к другу, которое обусловлено ван-дер-ваальсовыми силами, однако в большинстве кристаллов эти силы весьма малы по сравнению с другими силами, обусловленными ионной или ковалентной связью. Тем не менее ван-дер-ваальсовы силы играют важную роль при образовании структур инертных и двуатомных газов в твердом состоянии, где они оказываются единственными силами, удерживающими атомы или молекулы в кристалле. Притяжение, вызываемое ван-дер-ваальсовыми силами, компенсируется силами отталкивания, которые препятствуют взаимному прониканию электронных облаков атомов или молекул. Поскольку при образовании молекулярных связей не происходит обмена электронами и их обобществления, структура образующихся при этом молекулярных кристаллов определяется главным образом геометрическими факторами. В связи с тем, что ван-дер-ваальсовы силы являются ненаправленными, имеется тенденция к плотной упаковке атомов или молекул в решетке. § 2. КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАТЕРИАЛОВ Твердое тело — агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания вокруг положения равновесия. Различают кристаллические и аморфные твердые тела. Кристаллы характеризуются строгой пространственной периодичностью расположения атомов. Аморфные твердые тела не обладают строгой пространственной периодичностью расположения атомов. Они напоминают по своему строению жидкость с высокой вязкостью Примером такого вещества является стекло. Кристаллические материалы могут быть построены из нейтральных атомов, молекул, ионов и металлов. В узлах атомных кристаллических решеток находятся нейтральные атомы, соединенные друг с другом ковалентными связями. Веществ, обладающих атомной решеткой, сравнительно немного; к ним относятся алмаз, кремний, соединения некоторых элементов с углеродом и кремнием (карбиды и силициды). В этих твердых телах все атомы одинаково связаны друг с другом. В структуре кристалла с атомной решеткой невозможно выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Поскольку ковалентные связи весьма прочны, вещества, имеющие атомные решетки, всегда являются твердыми, тугоплавкими и малолетучими; они практически нерастворимы. В узлах молекулярных кристаллических решеток находятся молекулы. Молекулярные решетки образуют твердые водород, хлор, двуокись углерода и другие вещества при охлаждении до низких температур. Кристаллы большей части органических веществ тоже имеют кристаллические решетки такого типа. Так как межмолекулярные силы значительно слабее сил химической связи, то кристаллы" с молекулярной решеткой легкоплавки, характеризуются значительной летучестью, твердость их невелика. Ионные кристаллические решетки, в узлах которых попеременно находятся положительные и отрицательные ионы, характерны для соединений элементов, сильно отличающихся электроотрицательностью. Типичными представителями этого класса веществ являются фториды щелочных металлов. В кристаллах с ионной решеткой нельзя выделить отдельные молекулы (нет преимущественного взаимодействия данного иона с каким-либо одним ионом противоположного знака); весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Связи между ионами прочны, поэтому ионным соединениям свойственны высокая температура плавления, малая летучесть, большая твердость, но меньше, чем для веществ с атомной решеткой. Следует обратить внимание на два обстоятельства. Во-первых, твердость и тугоплавкость не обязательно связаны только с ионными силами. Твердость и тугоплавкость ионных соединений часто меньше, чем веществ с атомной решеткой. Во-вторых, многие кристаллы с ионной решеткой имеют многоатомные ионы, такие, как БЮ^Ш^, [А1Р6]3~ и т.д. В то время как связи между частицами, образующими такую решетку, являются ионными, внутри сложных ионов атомы, как правило, соединены ковалентной связью. Поскольку комплексные ионы имеют большие размеры, то при равенстве зарядов силы взаимодействия частиц в решетке, содержащей многоатомные ионы, значительно слабее, чем в решетке, состоящей из одноатомных ионов. Ввиду этого температуры плавления и твердость веществ, содержащих многоатом ¡2 13
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8... 173 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
