Кристаллическую структуру

Кривая (рис. 90,а) относится к чистому свинцу. При температуре выше 327°С свинец находится в жидком состоянии. При 327°С происходит кристаллизация свинца и ниже 327°С свинец находится в 'кристаллическом состоянии. Следовательно, на кривой охлаждения свинца отрезок 0—/ соответствует охлаждению жидкости, отрезок /—/' — кристаллизации и Г—2 — охлаждению твердого тела.

В 'литературе; встречается также термин "новые" керамики. В узком смысле слова это распространяется на различные чистые соединения, такие как оксида, карбиды и натриды. В загрязненном состоянии в виде Крошки подобные вещества используются как абразивные материалы, В качестве примеров можно назвать глинозем (корунд) или карбид кремния (карборунд). Благодаря усовершенствованию технологии в настоящее время производятся лее б^Лее чистые вещества в кристаллическом состоянии без примеси стеклообразной 'фазы, причем их плотность почти раьна теоретической..

не только от их химического состава, но отчасти и от их строении. Полимеры в кристаллическом состоянии набухают иди реагируют со средой медленнее, чем в аморфном состоянии. Это различие вызвано тем, что диф^зия агрессивной среды в полимере с большим содержанием кристаллической фазы происходит медленнее,.

Как видно из рис. 59, б, при ^ свободная , энергия (термодинамический потенциал) жидкой фазы ниже, чем а или (3-фаз. Поэтому выше линии ликвидус асб устойчива лишь жидкая фаза. Линия adceb —линия солидус (рис. 59, а). При температурах (например, (-,) ниже линии солидус сплавы обладают минимальной свободной энергией в кристаллическом состоянии (рис. 59, д): в интервале концентраций—Л/ устойчив раствор а (твердый раствор компонента В в Л), в интервале концентраций fk — смесь двух фаз а- и р-растворов и в интервале kB одна фаза — р-раствор (твердый раствор компонента А в В).

Семейство d-металлов образует с азотом многочисленные соединения; d-металлы, не имеющие на подуровне d парных электронов, дают очень устойчивые соединения с высокой температурой плавления и большой твердостью. Такие металлы, как железо, кобальт, никель, образуют малоустойчивые нитриды, разлагающиеся при высоких температурах, но обладающие также повышенной твердостью в кристаллическом состоянии. Относительная устойчивость нитридов d-металлов приведена на рис. 9.29. Медь не образует нитридов, и сварку меди можно проводить в атмосфере азота высокой степени чистоты.

деструкции макромолекул. Молекулы и радикалы, образовавшиеся в результате термодеструкции, обладают высокой кинетической подвижностью. Такое состояние полимера способствует растворению бронзы и образованию фторидов меди и металлоорганических соединений. При рентгеноструктурном исследовании поверхностного слоя обнаружено аморфное гало в области основного пика меди, которое отражает структурное состояние меди в поверхностном слое образца и свидетельствует о том, что не вся медь находится в кристаллическом состоянии и что часть ее не имеет трехмерной решетки.

С(газ) колебался в пределах 1,85—3,10, a G(—М) в пределах 2,2—3,49. При облучении триоктиламина выход продуктов радиолиза в жидкой фазе составил: углеводородов С6 — С8 — 0,08; первичных аминов — 0,07; 2-метилгептана — 0,15; вторичных аминов — 0,53. Аналоги холинхло-рида были облучены у-квантами и электронами [148, 149, 262]. Выход продуктов радиолиза при 10%-ном разложении для электронного облучения равен 1,0—98, для у-облучения — 2,5—3,54. Основными продуктами радиолиза при этом были триэтиламин, ацетальдегид, метан и водород. Интересно отметить, что в растворе холинхлорид значительно более стабилен при облучении, нежели в кристаллическом состоянии. Имеются сведения [41 ] по изучению радиационно-химической стойкости перфтор-бутиламина.

В то же время влияние среднего размера зерен на сверхпластическое поведение наноструктурных сплавов, как показали вышеприведенные экспериментальные результаты, не является однозначным. Так, образцы сплава Zn-22 %A1, подвергнутые РКУ прессованию и имеющие средний размер зерен около 0,5 мкм, продемонстрировали высокие сверхпластические свойства. Вместе с тем уровень сверхпластических свойств этого же сплава в нано-кристаллическом состоянии со средним размером зерен 80 нм был гораздо ниже. Аналогичную тенденцию проявил сплав №зА1(Сг), легированный бором, который в нанокристаллическом состоянии продемонстрировал сверхпластическое поведение при температуре 650°С, что существенно ниже температуры 1150°С, наблюдаемой в микрозернистом образце [354]. Тем не менее величина удлинения до разрушения оказалась равной только около 400% при величине напряжения течения 1500 МПа.

Из данных табл. 2.2 видно, что W у полимеров колеблется от « 10~10до « 10"? г/(см -ч- мм рт. ст.). Водопроницаемость существенно зависит от физического состояния полимеров, гибкости их цепей,-плотности упаковки молекул и других факторов. Наибольшей проницаемостью обладают аморфные полимеры с гибкими цепями, находящиеся в высокоэластическом состоянии (каучуки, резины), наименьшей — полимеры с жесткими цепями в стеклообразном состоянии. В одном и том же состоянии проницаемость полимера понижается с ростом плотности упаковки его молекул и достигает максимального значения в кристаллическом или частично кристаллическом состоянии (фторопласт-4).

Стандартный потенциал алюминия равен —1,66В. На его поверхности при доступе воздуха образуется довольно плотная окисная пленка толщиной порядка 0,1 мкм с хорошими защитными свойствами. Она состоит в основном из окиси алюминия в аморфном или кристаллическом состоянии и из гидроокиси алюминия. Поскольку окисные пленки, образующиеся на алюминиевых сплавах, включают еще и окиси легирующих элементов, они менее плотные, чем на чистом алюминии. Однако в некоторых случаях (например, А1 — Mg-сплавы в морской воде) это приводит к повышению коррозионной устойчивости.

4. Деформация полимеров, находящихся в кристаллическом состоянии. Кристаллические полимеры при малых деформациях ведут себя, как обычные твердые тела, при больших же деформациях претерпевают фазовый переход от изотропной фазы к ориентированной.

Твердые растворы замещения мо-гут быть ограниченные и неограниченные. При неограниченной растворимости любое количество атомов А может быть заменено атомами В. Следовательно, если увеличивается концентрация атомов В, то все больше и больше атомов В будет находиться в узлах решетки вместо атомов А до тех пор, пока все атомы А ,не будут заменены атомами В и, таким образом, как бы плавно совершится переход от металла А к металлу В (рис. 84). Это, конечно, возможно при условии, если оба металла имеют одинаковую кристаллическую структуру, т. е. оба компонента являются изоморфными.

Кристаллическую структуру аустснита можно себе представить как г. ц. к. решетку, состоящую из атомов железа, в которую внедрены меньшего размера атомы углерода. Если бы все свободные места (поры) в г. ц. к. решетке были заняты углеродом, то это состояние характеризовала бы схема, изображенная на рис. 132,а. Но так как атом углерода больше размеров по-

Рассматривая кристаллическую структуру и состав аустени-та, цементита и графита, следует сделать следующий вывод: кристаллические структуры цементита и аустенита близки,

Карбиды, отнесенные в I группу, имеют сложную кристаллическую структуру. Типичным представителем карбидов этого типа является цементит, кристаллическая структура которого была показана на рис. 134.

Исходный однофазный сплав (р-фаза) с решеткой объемноцентрирован-ного куба в процессе охлаждения с высокой температуры полностью распадается с образованием высокодисперсных ферромагнитных фаз р, и р2, также имеющих объемноцентрированные кристаллические решетки. По химическому составу фазы существенно различны: р,-фаза близка к железу, Ра-фаза представляет собой твердый раствор на основе химического соединения NiAl. Обе фазы имеют упорядоченную кристаллическую структуру.

1. Кристаллическая решетка отличается от решеток компонентов, образующих соединение. Атомы в решетке химического соединения располагаются упорядочение, т. е. атомы каждого компонента расположены закономерно и по определенным узлам решетки. Большинство химических соединений имеют сложную кристаллическую структуру.

У переходных металлов, расположенных в больших периодах, осуществляется достройка внутренних оболочек. Идентичность свойств и существование лантаноидов и актиноидов определяется застройкой п—2 (снаружи) оболочек при сохранении идентичных п—1 и п оболочек. Форма «электронных облаков» зависит от занимаемой электронами орбиты. Так, например, s-электроны, вращающиеся по круговым орбитам, образуют «электронные облака» в форме сферического слоя с максимальной плотностью на расстоянии г0 от центра атома, убывающей с увеличением или с уменьшением величины г0; /э-элек-троны, вращающиеся по эллиптическим орбитам, образуют «электронные облака» в форме прямоугольно расположенных «гантелей», так что при заполнении р-оболочки шестью попарно связанными электронами возникают три перпендикулярно расположенные по осям координат «гантели». Форма «электронных облаков», создаваемых внешними электронами, обусловливает кристаллическую структуру элементов.

Строение внешних электронных оболочек атомов определяет и кристаллическую структуру элементов.Так, атомы щелочных металлов при образовании кристалла из-за незначительной величины первого ионизационного потенциала теряют единственный плохо связанный валентный s-электрон и образуют положительные однократно заряженные ионы с заостренными рв-подоболочками. При взаимодействии этих положительных ионов с «электронным газом», образующимся из отделившихся s-электронов, возникает металлическая связь, притягивающая ионы. При орбитальном взаимодействии р3-подоболочек соседних ионов вследствие прямоугольное™ р-орбит по трем осям в прямоугольных координатах происходит перестройка ионов в решетку типа Кб. В пространстве внутри этого куба размещается еще один ион и образуется (типичная для большинства металлов) решетка типа К8, состоящая из двух простых, как бы вписанных одна в другую, кубических решеток.

Неограниченная растворимость возможна, если при любой концентрации растворяемого компонента происходит замещение атомов основного компонента-растворителя. Это может быть, если оба компонента имеют идентичную кристаллическую структуру, т. е. являются изоморфными, а также когда атомные размеры незначительно отличны или же компоненты близки по электронному строению валентных оболочек.

Процесс изготовления изделий из ситаллов заключается в следующем. Из шихты необходимого состава готовят стекло, из которого в жидком или пластичном состоянии формуют изделия методом литья, прессования, экструзии. Изделия подвергают ступенчатой термообработке (первая ступень при 500-700°С, вторая при 900-1100°С), в .результате которой материал приобретает кристаллическую структуру.

Участок излома в месте очага разрушения имеет, как правило, кристаллическую структуру. При вязком разрушении шевронньй узор практически не образуется. В этом случае определяется участок излома, поверхность которого располагается под углом 90° к поверхности трубы, и границы его, где угол излома становится равным порядка 45°. Типы изломов приведены на рис. 1.10.