Bài giảng Vật liệu kim loại: Chương 1 - Cấu trúc tinh thể và sự hình thành

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vật liệu kim loại: Chương 1 - Cấu trúc tinh thể và sự hình thành" được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Cấu tạo và liên kết nguyên tử của vật liệu kim loại; Khái niệm về mạng tinh thể; Một số cấu trúc tinh thể điển hình của vật rắn kim loại; Sự kết tinh và hình thành tổ chức kim loại. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng dưới đây để nắm được nội dung chi tiết nhé!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu kim loại: Chương 1 - Cấu trúc tinh thể và sự hình thành

GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU VẬT LIỆU LÀ GÌ? VÌ SAO PHẢI HỌC VẬT LIỆU?
GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU Kỹ thuật vật liệu Thiết kế, chế tạo vật liệu có cấu trúc phù hợp với tính chất vật liệu theo yêu cầu sử dụng Gia công, chế tạo Tổ chức, Cấu trúc Khoa học vật liệu Tính chất Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất vật liệu Yêu cầu sử dụng
PHÂN LOẠI VẬT LIỆU 4 nhóm vật liệu chính: Kim loại + VL kim loại: 1 + Ceramic: 4 + Polymer: 2 Composite + Composite: Polymer Ceramic 3 1- VL bán dẫn 2- VL siêu dẫn 3- VL silicon 4- VL polymer dẫn điện
Vai trò của vật liệu Đối tượng của vật liệu học:  Mối quan hệ giữa tính chất, cấu trúc & gia công vật liệu  Thiết kế, lựa chọn, gia công vật liệu phù hợp yêu cầu sử dụng Tính chất: - cơ học (cơ tính) - vật lý (lý tính) - hóa học (hoá tính) - công nghệ và sử dụng Cấu trúc: - cấu trúc tinh thể của vật liệu - Tổ chức pha của vật liệu Vật liệu kỹ thuật:
Chương 1: Cấu trúc tinh thể và sự hình thành 1.1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử: Cấu tạo nguyên tử: các e chuyển động bao quanh hat nhân (p+n) K L M N 1s2 2s2 2p6 3s23p63d6 4s2
Chương 1: Cấu trúc tinh thể và sự hình thành 1.1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử của vật liệu kim loại Liên kết kim loại: Tính kim loại :
1.1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử của vật liệu kim loại Sự sắp xếp các nguyên tử trong vật chất Chất khí: các nguyên tử, Chất rắn tinh thể: các nguyên tử có vị trí phân tử chuyển động hỗn hoàn toàn xác định (có trật tự gần và trật loạn tự xa)
1.1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử của vật liệu kim loại Sự sắp xếp các nguyên tử trong vật chất Chất lỏng: có trật tự gần, không có trật tự xa Chất rắn vô định hình: cấu trúc giống chất lỏng trước khi đông đặc Chất rắn giả tinh thể: có cấu trúc giả tinh thể với trục đối xứng bậc 5, bậc 10. Chất lỏng tinh thể: LCD
1.2. Khái niệm về mạng tinh thể Nối tâm các nguyên tử sắp xếp trật tự bằng các đường thẳng tưởng tượng -> Mạng tinh thể Ô cơ sở:
Cấu trúc tinh thể của vật liệu kim lọai Ô cơ sở  c  b  a 7 hệ tinh thể ( 7 Crystal system) Ba nghiêng (tam tà) abc  Một nghiêng (đơn tà) abc ==900 Trực thoi abc ===900 Ba phương (mặt thoi) a=b=c ==900 Sáu phương (lục giác) a=b c ==900, =1200 Chính phương (bốn phương) a=b c ===900 Lập phương a=b=c ===900
14 KIỂU MẠNG BRAVAIS
MỘT SỐ CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA VẬT LIỆU CaTiO3 – Calcium Titanate K3C60 is an interesting material because of its superconducting properties (Tc = 20 K) and metal fullerides are the subject of much current research. Sodium Chloride ( NaCl) Structure observed as Cubes
CHỈ SỐ MILLER CỦA PHƯƠNG MẠNG VÀ MẶT NGUYÊN TỬ Nút mạng [[x,x,x]]: dùng để biểu thị toạ độ của các nguyên tử A [[1,1,0]] H, E ??? B [[1,1,1]] C [[0,1,1]] z Chỉ số phương [uvw]: D C biểu diễn phương của đường thẳng đi qua hai nút mạng E Hai phương // có cùng chỉ số O H OH [010] A y OB [111] F OE [101] B Họ phương, ký hiệu ? x
Chỉ số mặt (hkl): z D C - Mặt tinh thể : E B - Hai mặt tinh thể // có cùng chỉ số Cách xác định chỉ số mặt:??? O H y F A x DFH (111), EFAB (100), ABCH(010) Họ mặt, ký hiệu {hkl}:???
Chỉ số mặt (chỉ số Miller-Bravais) (hkil): i = - (h+k) BÀI TẬP…
1.3. Một số cấu trúc tinh thể điển hình của vật rắn kim loại 1.3.1. Mạng tinh thể điển hình của vật liệu kim loại a) Lập phương tâm khối (A2): Cr; W; Mo; Feα Ô cơ sở : Khối lập phương cạnh bằng a. Số nguyên tử trong một ô cơ sở: Nô = Bán kính nguyên tử: rnt = Mặt xếp chặt nhất: Phương xếp chặt nhất: Mv = vnt /Vô =
1.3.1. Mạng tinh thể điển hình của vật liệu kim loại a) Lập phương tâm khối (A2) Lỗ hổng : ……………………………………………………………………….. Kích thước lỗ hổng: …………………………………………………………… Lỗ hổng 4 mặt: ¼ trên cạnh nối điểm giữa 2 cạnh đối diện, dlh = 0,291dng.t Lỗ hổng 8 mặt: tâm các mặt bên + giữa các cạnh, dlh = 0,154dng.t Kim loại có kiểu mạng A2: Fe, Cr, Mo, W……
1.3.1. Mạng tinh thể điển hình của vật liệu kim loại b) Lập phương tâm mặt (A1): Au; Ag; Cu; Al; Ni; Feγ Ô cơ sở : Khối lập phương cạnh bằng a. Số nguyên tử trong một ô cơ sở: Nô = Bán kính nguyên tử: rnt = Mặt xếp chặt nhất: Phương xếp chặt nhất: Mv = vnt /Vô =
1.3.1. Mạng tinh thể điển hình của vật liệu kim loại Lập phương tâm mặt (A1) Lỗ hổng 8 mặt: Lỗ hổng 4 mặt: tâm khối + giữa các cạnh, d=0,414dng.t ¼ trên các đường chéo khối tính từ đỉnh, d=0,225dng.t
1.3.1. Mạng tinh thể điển hình của vật liệu kim loại c) Sáu phương xếp chặt (A3): Zn; Mg; Tiα, Be, Cd, Zr Ô cơ sở : Khối lục lăng cạnh đáy a, chiều cao c. c a Số nguyên tử trong một ô cơ sở: Nô = Bán kính nguyên tử: rnt = a/2; c/a = Mặt xếp chặt nhất: Phương xếp chặt nhất: Mv = vnt /Vô =