Симметрия – общее свойство материала. Характеризуется: 1). центром симметрии ( I ), 2). плоскостью симметрии (m), 3). осью симметрии (n). 1). Это некая точка m многогранника, которая хар-ся тем, что при пересечении многогранника отсекает одинаковые части. 2). Это плоскость, которая пересекает многогранник и разделяет на 2 равные зеркальные части. 3). Это ось, которая проходит через ось (центр тяжести) при повороте кристалл совмещается сам с собой. n=360/б
(В кристаллах встречаются лишь оси симметрии 1, 2, 3, 4 и 6 порядка. Отсутствуют 5 и 7).
Направление –[ ]; Эквивалентные направления - ; Совокупность плоскостей - { }; Плоскость– ( ). Гранецентрированная кубическая структура (ГЦК) – благородные (медь, серебро, золото), многовалентные (алюминий, свинец), переходные (никель, продий, палладий, иридий, платина). Каждый атом имеет 12 ближайших соседей на расстоянии а/ 2. Доля пространства заполнения шарамиз=74%. Коэф. 0, 74 –соответствует наиболее плотной упаковки в случае равновеликих шаров. Плотноупакованная направление в ГЦК– (101), а плотноупакованная плоскость – (111). Гексаганально плотно упакованная структура (ГПУ) – переходные (скандий, титан, цирконий), двухвалентные (магний, цинк, кадмий). Координационное число – 12, (с/а= 8/3). Коэф. Компактности з=74%. Объёмоцентрированная кубическая структура (ОЦК) –щелочные (литий, натрий, калий, рубидий, цезий), переходные (бром, ванадий, железо и цирконий некоторых t интервалов). Каждый атом имеет 8 ближайших соседей на расстоянии (а 2)/2. Плотноупакованная направление– (111), плотноупакованной плоскости нет. Коэф. Компактности з=68%. Это означает что, ячейка занята на 68%. В ОЦК структуре кол-во пустот n=4. Октоэдрические пустоты –в центре куба и посередине рёбер, и окружены 6 атомами. Размер октоэдрической пустоты r0=0, 41R. Тетраэдрические пустоты вторые по размеру, rТ=0, 225R. В ГЦК располагаются по 2 на каждой диагонали. На элементарную ячейку приходится 8 тетраэдрических пустот. ГПУ– имеет октоэдрические и тетраэдрические пустоты (rТ=0, 225R , r0=0, 154R). ОЦК - rТ=0, 291R. В ОЦК больше пустот и большего размера, чем в ГЦК. Закон поглощения или ослабления рентген. лучей в диф. форме: . В интегральной форме . м – коэф. Пропорциональности ослабления либо поглощения лучей.
Дефекты: точечные (нульмерные) малы во всех 3 измерениях – вакансии, межузельные атомы; линейные(одномерные) малы в двух измерениях, а в третьем они большего размера (на длину зерна)– дислокации, цепочки вакансий, межузельные атомы; поверхностные (двумерные) малы только в одном измерении – границы блоков и зёрен. Точечные, линейные и поверхностные явл. микроскопическими дефектами т. е. в одном направлении измеряется атомными диаметрами. Объёмные (трёхмерные) – макроскопичны – поры и трещины. Вакансия – место с которого атом сместился из узла решетки. Если в кристалле N атомов и n вакансий то равновесная концентрация вакансий . В металлических материалах основной точечный дефект –вакансии, т. к. энергия образования междоузельного дефекта меньше энергии вакансии.
Образование точечных: дефектов: по механизму Френкеля –вакансии и межузельный атом могут одновременно образовываться при перемещении атома из его нормального положения в узле решётки (при облучении ядерными частицами); по механизму Шоттки –атом приобретает избыток Е от соседних атомов, выходит на поверхность и занимает узлы нового слоя, через время на место атома поверхностного слоя переходит атом и глубокого слоя, и вакансия перемещается в глубь кристалла. Линейные дефекты – дислокации. Краевая дислокация – сдвиг на одно межатомное расстояние одной части кристалла относительно другой вдоль какой либо плоскости. Сдвиг создавший краевую дислокацию -
Поверхностные дефекты –границы зёрен и субзёрен (это поверхность по обе стороны от которой кристаллические решётки различаются пространственной ориентацией). Типы границ зёрен: граница наклона (ось вращения лежит в плоскости границы зёрен) и границы кручения (ось вращения перпендикулярна этой плоскости). Границы с разориентацией соседних зёрен менее 10° - малоугловые, а с большей разориентацией– высокоугловые. Субзёрна – разоерентированные зоны (на разные углы) зерна. Блок – часть зерна с идеальной кристаллической решёткой.