UČÍME V PROSTORU

Název předmětu:

Název a ID tématu:

Zpracoval(a):

Strojírenská technologie

Krystalické mřížky (ST11)

Vladimír Pata

STROJÍRENSTVÍ

KRYSTALOGRAFIE

KRYSTALOGRAFIE

» Nauka, která se zabývá studiem struktury krystalů a jejich poruchami

» Základní dělení krystalů:

» monokrystaly» polykrystaly

MONOKRYSTALY

» Všechny částice jsou v jedné krystalické struktuře, která není přerušená, rozložení částic se periodicky opakuje v celém krystalu

» Celý monokrystal má pravidelný geometrický tvar

» Typickou ukázkou takových látek jsou např. monokrystaly křemíku nebo germania

POLYKRYSTALY

» Skládají se z velkého počtu drobných krystalků (tzv. zrn s rozměry od 10 µm po několik mm).

» Částice uvnitř mají opakující se strukturu, ale zrna jsou uspořádána nahodile.

» Pro nás je nejdůležitější fakt, že sem patří kovové materiály

KOVOVÁ STRUKTURA

» Krystalové struktury většiny technických kovů lze zobrazit uspořádáním tzv. tuhých koulí (pod kterými si představujeme atomy) o stejném poloměru tak, že vyplňují prostor co nejhospodárněji.

NEJTĚSNĚJŠÍ USPOŘÁDÁNÍ KOULÍ V PROSTORU

KRYCHLOVÁ (KUBICKÁ) MŘÍŽKA PROSTÁ

» Jedná se pouze o teoretickou mřížku (někdy je také nazývána mřížkou elementární), protože v ní nekrystalizuje žádný kov.

» Jak již bylo řečeno, její význam je pouze teoretický. » Představujeme si ji jako krychli, která má v rozích

umístěné atomy.

KRYCHLOVÁ (KUBICKÁ) MŘÍŽKA PLOŠNĚ STŘEDĚNÁ

» Tuto mřížku si představujeme jako krychli, která má v rozích umístěné atomy kovu.

» Další atomy se vyskytují ve středu stěn.» V této mřížce krystalizuje například Pb (olovo), Au

(zlato), Cu (měď), Ni (nikl) apod.

KRYCHLOVÁ (KUBICKÁ) MŘÍŽKA PROSTOROVĚ STŘEDĚNÁ

» Tuto mřížku si představujeme jako krychli, která má atomy kovu umístěny v rozích a v průsečíku prostorových uhlopříček.

» V této mřížce krystalizuje např. W (wolfram), Mo (molybden), V (vanad) nebo modifikace železa „α“ a „δ“

ŠESTEREČNÁ (HEXAGONÁLNÍ) MŘÍŽKA

» Z technických kovů, které krystalizují v tomto typu mřížky jsou např. Be (berilium), Mg (mangan), Zn (zinek)

MATEMATICKÝ POPIS KRYSTALICKÝCH MŘÍŽEK

» Zvolíme-li libovolný atom soustavy v pevném skupenství za výchozí bod a postupujeme-li z tohoto bodu podle přímky orientované v určitém směru zjistíme, že na takové přímce jsou umístěny atomy v pravidelných vzdálenostech od sebe.

» Tato vzdálenost mezi středy sousedních atomů v daném směru se nazývá „mřížková konstanta“.

» Bývá označena nejčastěji písmenem d a příslušným indexem (1,2…)

1. Kraus I.: Struktura a vlastnosti krystalů. Academie, Praha 1993.

2. Valvoda V., Polcarová M., Lukáč P.: Základy strukturní analýzy. Universita Karlova, Praha1992.

3. Shriver D. F., Atkins P. W., Langford C. H.: Inorganic Chemistry. Oxford University Press,¨Oxford 1994.

4. Rosický J., Algebra, grupy a okruhy. 3. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2000. 140 s. ISBN 80-210-2303-1.

5. Dvořák L., Úvod do fyziky kondenzovaných látek. Vyd. 1. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 1993. 236 s. ISBN 80-7067-280-3.

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

DĚKUJI ZA POZORNOST