chương 1 cấu trúc tinh thể của vật liệu

Cấu tạo và liên kết nguyên tử1.1.. Cấu tạo của chất rắn • Vật rắn là vật liệu được tạo thành từ các nguyên tử, phân tử, ion • Các nguyên tử, phân tử, ion có thể sắp xếp có trật tự hoặc k

1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử

1.1 Cấu tạo của chất rắn

• Vật rắn là vật liệu được tạo thành từ các nguyên

tử, phân tử, ion

• Các nguyên tử, phân tử, ion có thể sắp xếp có trật tự hoặc không có trật tự trong vật liệu

• Cấu trúc, tính chất của vật liệu phụ thuộc vào

lực liên kết giữa các ion, nguyên tử trong vật liệu

1.2 Các loại liên kết nguyên tử 1.2.1 Liên kết Vander Waals

• Năng lượng liên kết

1.2.4 Liên kết kim loại

1.3 Trạng thái tinh thể và vô định

2 Cấu tạo mạng tinh thể lý

tưởng 2.1 Mạng tinh thể (MTT)

• MTT: mạng lưới không gian

được tạo nên bởi các chất

điểm, sắp xếp theo một quy

luật chặt chẽ, biểu diễn

được ở dạng hình học nhất

định

• Thí dụ: các chất điểm của

tinh thể NaCl sắp xếp theo

quy luật ở các đỉnh của khối

lập phương

MTT của muối ăn

nhau theo 3 chiều đo

trong không gian: khối

cơ sở (ô cơ sở)

- Biểu diễn MTT bằng

khối cơ sở là đủ

- Các chất điểm khít

nhau

Tinh thể của muối ăn

2.2 Các kiểu mạng tinh thể

• Có 14 kiểu mạng thuộc 7 hệ theo tương quan:

- giữa 3 kích thước: a, b, c

- giữa 3 góc: α, β, γ

2.2.2 Mạng lập phương diện tâm

2.2.2 Mạng lập phương diện tâm

của 3 khối lăng trụ

tam giác xen kẽ

V – thể tích khối cơ bản

2.5 Tính thù hình của kim loại

• Nhiều KL ở những khoảng nhiệt độ khác nhau

có các kiểu MTT khác nhau; ví dụ: Fe, Sn, Mn,

Ti …

• Tính chất mà một chất có nhiều kiểu MTT: tính

thù hình

• Chuyển biến của một chất từ kiểu MTT này sang

kiểu MTT khác: chuyển biến thù hình

• Kí hiệu: α, β, γ, δ …

• Thí dụ: sắt (911, 1392, 15390C)

3 CẤU TẠO MTT THỰC TẾ CỦA

KL NGUYÊN CHẤT 3.1 Đơn tinh thể, đa tinh thể,

hạt

3.1 Đơn tinh thể, đa tinh thể

3.1.1 Đơn tinh thể

• Đôi khi gặp khối KL có kích

thước nhỏ trong đó MTT có mặt,

phương đồng nhất ở mọi điểm:

đơn tinh thể

• Vật liệu KL trong kỹ thuật: không

gặp đơn tinh thể

3.2 Các sai lệch trong MTT

• Trong thực tế: trong bản thân mỗi hạt không

phải mỗi chất điểm đều ở đúng vị trí quy định mà

ở một số bộ phận của mạng còn có những

nguyên tử nằm lệch vị trí gây nên sai lệch mạng

• Số nguyên tử nằm lệch rất ít nhưng những sai lệch do chúng gây nên thường có nhiều tác

dụng lớn

• Sai lệch: điểm, đường, mặt

3.2.2 Sai lệch đường

∀ Σ các sai lệch điểm

• Lệch thẳng

• Lệch xoắn

3.2.3 Sai lệch mặt

• Biên giới hạt

• Biên giới blốc

• Mặt ngoài tinh thể