Смещение частиц в кристаллах и аморфных телах

Строение и свойства металлов

• Металлы представляют собой кристаллические вещества, в которых атомы расположены в определённой последовательности.
• Аморфные тела, в отличие от кристаллических, характеризуются хаотичным расположением атомов.
• Металлы обладают рядом свойств, отличающих их от других материалов: металлический блеск, пластичность, высокая теплопроводность и электропроводность.
• Эти свойства обусловлены особым строением металлов.

Атомно-кристаллическое строение металлов

• Металл состоит из положительных ионов, погруженных в «электронный газ».
• Электроны слабо связаны с ядрами и могут перемещаться по всему объёму металла.
• Это свойство обуславливает пластичность, тепло- и электропроводность металлов.
• Атомы в кристаллической решетке металлов расположены упорядоченно.

Кристаллические решетки

• Кристаллическая решетка - это воображаемая пространственная структура, описывающая упорядоченное расположение атомов в кристалле.
• Различают несколько типов кристаллических решеток, которые характеризуются различными параметрами (размеры ребер ячейки, углы между осями).
• Основные типы решёток: объемно-центрированная кубическая (ОЦК), гранецентрированная кубическая (ГЦК) и гексагональная плотноупакованная (ГПУ).

Дефекты кристаллической решетки

• Дефекты решетки – это отклонения от идеального упорядоченного расположения атомов в кристаллической решетке.
• К таким дефектам относятся вакансии, междоузельные атомы, дислокации.
• Дефекты влияют на свойства металлов, например, понижая их прочность, и увеличивая пластичность.

Механические свойства металлов

• Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться внешним воздействиям (нагрузкам).
• К механическим свойствам относятся: твёрдость, прочность, пластичность, вязкость, хрупкость И усталостная прочность.
• Твердость — это сопротивление материала проникновению в него другого твёрдого тела.
• Пластичность — это способность материала деформироваться под действием напряжения без разрушения.
• Вязкость — способность материала поглощать энергию при деформации, не разрушаясь.

Термическая обработка

• Термическая обработка - это процесс нагрева и охлаждения металла, для изменения его структуры и свойств.
• Цель термической обработки - улучшение механических свойств (прочности, твердости, пластичности).
• Виды термической обработки: отжиг (полный и неполный), нормализация, закалка, отпуск.

Диаграммы состояния

• Диаграмма состояния – графическое отображение взаимоотношений фаз в системе при различных температурах и концентрациях.
• По диаграммам можно определить типы фаз, которые присутствуют в системе при определённых температурах и концентрациях, а также соотношение между фазами.
• Диаграммы состояния используются для прогнозирования структурных изменений и свойств сплавов в зависимости от состава и температуры.

Характеристика сплавов

• Сплавы это вещества состоящие из двух или более химических элементов, один из которых металл.
• Сплавы имеют отличающиеся характеристики в зависимости от состава, способа получения и обработки.
• Сплавы могут быть механическими смесями, твёрдыми растворами, химическими соединениями.

Этот тест исследует смещение частиц в кристаллах под воздействием внешних усилий и сравнивает его с поведением аморфных тел. Учащиеся смогут сопоставить различные типы тел с их характеристиками и явлениями, связанными с переходом атомов. Проверьте свои знания о свойствах и поведении материалов в различных состояниях.