Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Что такое элементарная ячейка? Приведите её периоды.
Элементарная ячейка – параллелепипед, построенный на узлах кристаллической решетки и представляющий собой минимальный объем, отражающий все особенности кристаллического вещества, параллельные переносы (трансляции) которого в трех измерениях позволяют построить всю кристаллическую решетку. Периодом решетки называется расстояние между центрами двух соседних частиц (атомов, ионов)по ребру элементарной ячейки решетки. Периоды решетки измеряют в ангстремах (А) или нанометрах (1 А = 10-8 см; 1 нм = 10-9 м). Основные периоды a, b, c – как показано на рисунке 1. Рисунок 1 – Элементарная ячейкаПоясните особенности точечных дефектов
Точечные дефекты являются самыми распространенными дефектами кристаллической решетки. К точечным дефектам относятся вакансии, дислоцированные и примесные атомы. Точечные дефекты малы во всех трех измерениях. Вакансии представляют собой пустой узел в кристаллической решетке, или «дырку», по терминологии Френкеля (рис. 2а). Количество вакансий значительно увеличивается с повышением температуры, при пластическом деформировании, облучении нейтронами и при других воздействиях на металлы. Вакансии могут перемещаться в кристаллической решетке. При большом скоплении вакансий могут появиться поры. Вместе с тем вакансии ускоряют такие термически активационные процессы, как диффузия, распад пересыщенных твердых растворов и др. Дислоцированный атом представляет собой атом, вышедший из узла кристаллической решетки и занявший место в каком-то междоузлии (рис. 2б). При этом на прежнем месте этого атома образуется вакансия. Количество дислоцированных атомов намного меньше, чем вакансий, так как для появления таких атомов требуется большая затрата энергии. Примесный атом является чужеродным атомом примесей, которые всегда присутствуют в металлах и сплавах. Размеры примесных атомов отличаются от размеров основных атомов кристаллической решетки. Они могут замещать места основных атомов или внедряться внутрь ячейки (рис. 2в). Рисунок 2 – Схема точечных дефектов в кристаллической решетке: а – вакансии; б – дислоцированный атом; в – примесный атом Все перечисленные дефекты нарушают правильность кристаллического строения и уравновешенность силовых полей атомов. В результате искажения кристаллической решетки снижается электропроводность и повышается сопротивление пластической деформации. Точечные дефекты непрерывно перемещаются в решетке. Соседний с вакансией атом может занять ее место и оставить свой узел свободным, в который может перейти другой атом. Перемещаясь, точечные дефекты могут взаимодействовать между собой и с другими дефектами. Например, при встрече вакансии и дислоцированного атома может произойти исчезновение (аннигиляция) этих дефектов, так как дислоцированный атом займет свое основное место в узле кристаллической решетки.С какой целью проводят испытания на растяжение?
Испытания на растяжение образцов материалов проводятся с целью экспериментального определения механических характеристик: предела текучести sт , предела прочности sв , истинного сопротивления разрыву Sk, относительного удлинения d и относительного сужения y после разрыва. Наиболее распространенными в настоящее время являются испытания цилиндрических и плоских образцов в условиях одноосного растяжения. Широкому применению этого вида испытаний способствует относительная простота их осуществления, так как имеется большой парк разрывных и универсальных испытательных машин. Испытание на растяжение заключается в плавном деформировании закрепленного в захватах испытательной машины образца из исследуемого материала до наступления его разрушения. В процессе испытаний измеряются сила, действующая на образец, и удлинение его расчетного участка. Результатом испытаний является графическая диаграмма (рисунок 3) растяжения. Рисунок 3 – Диаграмма растяжения малоуглеродистой сталиНачертите схему кристаллического строения металлического слитка.
Рисунок 4 – Схема строения стального слитка: Зона1 – Мелкие равноосные кристаллы, Зона2 – Удлинённые дендридные кристаллы, Зона3 – Равноосные различно ориентированные дендритные кристаллы.Дайте понятие – твердый раствор? Укажите их виды.
Твердые растворы — это сплавы, в которых атомы растворенного компонента располагаются в кристаллической решетке компонента-растворителя. Они гомогенны, поскольку при их образовании сохраняется кристаллическая решетка растворителя, изменяется лишь ее период. Различают следующие типы твердых растворов (рисунок 5): твердые растворы замещения (растворы I рода), твердые растворы внедрения (растворы II рода) и твердые растворы вычитания (дефекты нестехиометрии). Рисунок 5 – Типы твердых растворов: а – замещения; б внедрения; в – вычитанияС какой целью применяют концентрационный треугольник?
Концентрационный треугольник – геометрическая фигура, на плоскости которой обычно изображают составы различных тройных сплавов. В вершинах треугольника находятся компоненты А, В, С. Три стороны служат для изображения составов двойных сплавов А-В, В-С, А-С. Плоскость, ограниченная сторонами треугольника – изображение составов стройных сплавов А-В-С.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://www.oat.ru
Поделитесь в соцсетях: