национное число. Под координационным числом понимают число
атомов-соседей, находящихся на равном и наиболее близком расстоянии от
избранного атома. Так, в простой кубической решетке от атома А (рис. 18, д) на таких расстояниях находятся атомы
1,2 а 3 данной ячейки, а также симметрично
расположенные 4, 5 и 6 соседних элементарных
ячеек.
Наименьшее расстояние d
между атомами в кубической объемно-центрированной решетке определяется
формулой d — (а\г'й)/2. В такой решетке коэффициент
компактности равен 0,68, или 68%; коэффициент компактности для
кубической гранецентрированной решетки 0,74, или 74%, т. е. здесь атомы
более плотно упакованы (см. рис. 19, б). Таким образом, чем
больше координационное число, тем больше плотность упаковки атомов.
Основные виды элементарных ячеек кристаллических решеток показаны на
рис. 19.
Число атомов в различных сечениях
пространственной кристаллической решетки неодинаково. Вследствие
этого механические, электрические и другие свойства кристаллических
тел в разных направлениях будут различными. Это явление называют
анизотропи-е й. Так, например,
предел прочности монокристалла чистой меди в различных
кристаллографических направлениях изменяется от 140 до 360
МН/ма (14—36 кгс/ммг), а относительное удлинение от
10 до 50%.
Многие физические свойства
металлов и сплавов, например высокая электропроводность и
теплопроводность, определяются особенностью их внутриатомного
строения. Известно, что атом любого элемента имеет положительно
заряженное ядро и движущиеся вокруг него отрицательно заряженные
электроны. Число электронов в нормальном атоме равно положительному
заряду ядра и атом сам по себе электрически нейтрален.
Напомним, что порядковый номер
элемента в периодической системе Менделеева равен числу положительных
зарядов ядра (и числу электронов). Так, например, у алюминия (порядковый
номер 13) число-положительных зарядов ядра и число электронов также равно
13.
Принадлежащие атому электроны
разделяются на валентные, движущиеся по внешним орбитам, и
внутренние, находящиеся на более близких к ядру орбитах движения.
Валентные электроны в атоме металлов слабо связаны с ядром и могут
подвергаться воздействию положительно заряженных ядер близлежащих атомов,
поэтому их можно назвать свободными электронами.
§ 2. Аллотропические превращения в металлах
Некоторые металлы (железо, олово,
титан, цирконий, кобальт и др.) способны испытывать превращения в твердом
состоянии при изменении температуры, т. е. подвергаться так
называемой вторичной' кристаллизации. Существование одного и того же
металла в нескольких кристаллических формах с различным расположением
атомов в элементарной ячейке решетки называется аллотропией, а
процесс
