20.2.03 Razporeditev atomov v trdnih snoveh 1 Urejenost NeurejenoRed kratkega dosegaRed dolgega dosega

20.2.03 Razporeditev atomov v trdnih snoveh

1

Urejenost

Neurejeno Red kratkega dosega Red dolgega dosega


2

Razdelitev trdnih snovi

Amorfno KristalnoKvazikristalno


3

Primerjava stanj glede na urejenost

amorfno stanje

kvazikristal kristal

red kratkega dosega

DA DA DA

red dolgega dosega

NE NE

kvazi red

DA

osnovna celica

NE DA, se prepletajo

DA

nestabilno

metastabilno stabilno


4

Viskoznost, gostota

Tg - steklišče Tt - tališče


5

Smerna odvisnost lastnosti

amorfno stanjelastnosti niso odvisne od smeri preskušanjaizotropija

kristalno stanjelastnosti so odvisne od smeri preskušanjaanizotropija


6

Izhodno stanje

neurejeno plinasto stanje red kratkega dosega v tekočem stanju


7

Prehod preko fazne meje


8

Postopka za hitro ohlajanje taline

Melt spinning Plinska atomizacija


9

Keramika – SiO2

osnovni gradnikkvarčnega stekla

je tetraeder SiO44-


10

Kristalen in amorfen SiO2

Če se vsi SiO44- tetraedri

stikajo samo v ogliščih, nastane kristalna zgradba

Če pa so SiO44- tetraedri

razporejeni naključno, pa nastane amorfno stanje


11

Polimeri - Termoplast

amorfni termoplast delno kristalni termoplast


12

Elastomeri in duromeriElastomeri so šibko zamreženi polimeri. Imajo gumielastične lastnosti.Duromeri so močno zamreženi polimeri. So trdi in krhki. Obe vrsti polimerov sta vselej v amorfnem stanju.

Šibko zamreženi elastomer

Močno zamreženi duromer


13

Simetrija

Simetrijski elementi

Rotacijska simetrija: sučne osi

Zrcalna simetrija: zrcalna ravnina

Simetrijsko središče: center inverzije

Translacijska simetrija: translacijski vektor


14

Elementi točkovne simetrije


15

Elementi translacijske simetrije


16

Osnovna celica in kristalni sistemi

Kristalni sistem

Značilne simetrijske osi

Značilnosti osnovne celice

triklinski samo 1-števne osi, nima rotacijske simetrije

a b c; 90°

monoklinski Ena 2-števna os a b c; = = 90° in 90°

ortorombični Tri 2-števne osi a b c; = = = 90°

tetragonalni Ena 4-števna os a = b c; = = = 90

heksagonalni Ena 6- oziroma ena 3-števna* os

a = b c; = = 90°, = 120°

kubični Štiri 3-števne osi a = b = c; = = = 90°


17

Bravaisove mreže


18

Millerjevi indeksi smeri

Vektor v projiciramo na koordinatne osi: a/2, b, c/2.Delimo z enotnimi vektorji v smereh x, y in z:½, 1, ½

Damo na skupni imenovalec:½, 2/2, ½

Skupni imenovalec zanemarimo:1, 2, 1

Damo v oglate oklepaje in dobimo Millerjeve indekse smeri:[1 2 1]

Ta smer spada v družino:<1 1 2>


19

Millerjevi indeksi ravninPoiščemo presečišča ravnine s koordinatnimi osmi: 2a/3, b, c/3.

Delimo z enotnimi vektorji v smereh x, y in z:2/3 , 1, 1/3

Izračunamo obratne vrednosti:3/2, 1, 3.

Damo na skupni imenovalec:3/2, 2/2, 6/2

Skupni imenovalec zanemarimo:3, 2, 6

Damo v okrogle oklepaje in dobimo Millerjeve indekse ravnine:[3 2 6]

Ta smer spada v družino:{2 3 6}


20

Najgostejši zlog v smeri in ravnini


21

Najgostejši tridimenzionalni zlog

zaporedje ABA

zaporedje ABC

HGZ

PCK


22

Primerjava HGZ in PCK

Koordinacijsko število – število najbližjih sosedov je v obeh enako: 12.

V HGZ samo en niz najgosteje zloženih ravnin, v PCK štirje nizi. Zato je PCK mnogo bolj

preoblikovalna.V obeh so atomi najgosteje zloženi.

Zasedenega je 74 % prostora.


23

PCK

Število atomov, ki pripadajo celici:8 x 1/8 + 6 x ½ = 4

4

2

Ra

Delež prostora zasedenega z atomi je 74 %.Najgosteje zasedene ravnine: {1 1 1}.Najgosteje zasedene smeri: <0 1 1>


24

TCK

Število atomov, ki pripadajo celici:

8 x 1/8 + 1 = 2

4

3

Ra

Delež prostora zasedenega z atomi je 68 %.

Najgosteje zasedene ravnine: {1 1 0}.

Najgosteje zasedene smeri: <1 1 1>


25

Vrzeli

Oktaedrska vrzel Tetraedrska vrzel


26

Vrzeli v PCK

Število oktaedrskih vrzeli:12 x ¼ + 1 = 4

Velikost oktaedrske vrzeli:r = 0,414 R

Število tetraedrskih vrzeli:8 x 1 = 8

Velikost tetraedrske vrzeli:r = 0,224 R


27

Vrzeli v TCK

Število oktaedrskih vrzeli:12 x ¼ + 6 x 1/2 = 6

Velikost oktaedrske vrzeli:r = 0,155 R

Število tetraedrskih vrzeli:6 x 4 x 1/2 = 12

Velikost tetraedrske vrzeli:r = 0,291 R

Documents

20.2.03 Razporeditev atomov v trdnih snoveh 1 Urejenost NeurejenoRed kratkega dosegaRed dolgega dosega