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... 11 12 13 14 15 16 17... 382 383 384
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 Закономерности формирования структуры
материалов |
|
|
|
|
|
|
необходима большая энергия.
Кристаллы с такой электронной структурой по своим электрическим свойствам
относятся к полупроводникам или диэлектрикам (см. п. 17.2,
17.3).
Теплопроводимость кристаллических
тел обусловлена так же как и электропроводимость, движением валентных
электронов, а также взаимодействием атомов (ионов) друг с
другом.
В кристалле с недостроенными
валентными энергетическими зонами теплопроводность
осуществляется в основном валентными электронами, и такие кристаллы
обладают хорошей теплопроводностью. К ним относятся металлы.
Диэлектрики, у которых энергетические зоны полностью достроены, обладают
значительно худшей теплопроводностью, так как основная доля теплоты
передается взаимодействием ионов.
Магнитные свойства кристаллов
также зависят от заполнения энергетических зон атомов. При
незаполненных подуровнях собственные моменты электронов
нескомпен-сированы, в результате чего кристалл становится
парамагнетиком или даже ферромагнетиком. При заполненных
энергетических зонах кристалл будет диамагнетиком (см. п.
15.1).
Все кристаллы по характеру
превалирующей связи подразделяют на молекулярные, ковалентные,
металлические и ионные. Однако такое разделение условно, так как в
некоторых случаях может действовать не один тип связи, а
несколько.
Молекулярные кристаллы.
Это кристаллы, в которых преобладает связь Ван-дер-Ваальса. Такая
связь возникает между любыми элементарными частицами (ионами,
атомами, молекулами), но для многих кристаллов она мала по сравнению с
другими более значительными силами.
В кристаллах инертных газов
связь Ван-дер-Ваальса единственная, а следовательно, она определяет
структуру и свойства кристаллов. |
|
|
Рис. 1.9. Изменение силы
взаимодействия (а) и энергии связи (б) при сближении атомов в
кристалле |
|
|
нее, чем силы притяжения (рис.
1.9). Уравновешивание сил происходит при сближении элементарных частиц на
расстояние о!0. Этому сближению
соответствует минимум энергии связи £св, что делает
кристалл термодинамически стабильным. Она определяет температуры
плавления, испарения, модуль упругости, температурный коэффициент
линейного расширения и др.
Электронное строение атомов при
сближении в кристалле претерпевает существенные изменения.
Энергетические подуровни превращаются в зоны, которые, перекрываясь,
делают возможным обмен и обобществление валентных электронов. Плотность
заполнения электронами валентных зон определяет электрические и
тепловые свойства.
Наличие незаполненных подуровней
в валентной зоне кристаллов, что наблюдается в металлах, обеспечивает
кристаллам хорошую электропроводимость (см. п. 17.1).
При полном заполнении валентной
зоны такой переход возможен только в том случае, если электроны
сумеют преодолеть зону запрещенных энергий и перейдут в зону более
высоких энергий, имеющую свободные подуровни. Для такого перехода
электрону |
|
|
|
|
|
Кристалл..............Аг
СН4 Алмаз SiC LiF NaCl Fe Na
Энергия, кДж/г-атом
(кДж/моль)..... 7,5 10 750 1180 1000 750 390 ПО
Тип связи..............Молеку-
Ковалент- Ионная Металли-
лярная ная ческа я |
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 11 12 13 14 15 16 17... 382 383 384
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |