chương 1 : MẠNG TINH THỂ

Vật liệu tinh thể & vô định hình Vật vô định hình: - Các chất điểm sắp xếp hỗn loạn - Không có nhiệt độ nóng chảy xác định rắn, các chất điểm của KL luôn ở vị trí nhất định, có quy l

CHƯƠNG 1

MẠNG TINH THỂ

Từ khóa: Crystal Lattice; Crystal

Lattice Structure; Structure of

Metal …

1 CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT

NGUYÊN TỬ

1.1 Vật liệu tinh thể & vô định hình

Quy ƣớc: nguyên tử, ion, phân tử: chất

1.1 Vật liệu tinh thể & vô định hình

Vật vô định hình:

- Các chất điểm sắp xếp hỗn loạn

- Không có nhiệt độ nóng chảy xác định

rắn, các chất điểm của KL luôn ở vị trí

nhất định, có quy luật: trạng thái tinh thể

1.2 Các dạng liên kết nguyên tử

trong chất rắn 1.2.1 Liên kết Van Der Waals

 Còn gọi là liên kết phân tử

1.2.2 Liên kết đồng hóa trị

 Được tạo ra khi hai

hoặc nhiều nguyên tử

1.2.3 Liên kết ion

 Liên kết các nguyên tử cho

bớt điện tử lớp ngoài cùng

để trở thành ion dương

hoặc nhận thêm điện tử để

điền đầy lớp ngoài cùng và

trở thành ion âm

 (Tự đọc)

6 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

1.2.4 Liên kết kim loại

 Gồm ion dương và đám mây điện tử bao quanh cân bằng về mọi phía đối với ion

 Khi dịch chuyển 1 dãy nguyên tử một khoảng cách: vẫn

cân bằng KL có

tính dẻo cao

2 KHÁI NiỆM MẠNG TINH THỂ

 Mạng tinh thể (MTT) là

mạng lưới không gian

được tạo nên bởi các chất

tinh thể NaCl sắp xếp theo

quy luật ở các đỉnh của

khối lập phương

8 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

MTT của muối ăn

nhỏ xếp liên tiếp 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

2 KHÁI NiỆM MẠNG TINH THỂ

quan:

- Giữa 3 kích thước: a, b, c

- Giữa 3 góc: , ,

10 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

12

3.1 Mạng lập phương thể tâm (lptt)

(Lập phương tâm khối)

tiếp xúc nhau) cùng tiếp xúc với nguyên tử

ở tâm khối

PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ 14

3.2 Mạng lập phương diện tâm (lpdt)

3.2 Mạng lập phương diện tâm

của 3 khối lăng trụ

tam giác xen kẽ

18 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

4.2 Mật độ nguyên tử

 Xem nguyên tử như những

quả cầu MTT luôn có

l, s, v – chiều dài, diện tích, thể tích bị

chiếm chỗ bởi nguyên tử, ion

L, S, V – tổng chiều dài, diện tích, thể tích đang xét trong tinh thể

V – thể tích khối cơ bản

24 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

4.4 Tính thù hình của kim loại

nhau có các kiểu MTT khác nhau; ví dụ:

Fe, Sn, Mn, Ti …

tính thù hình

này sang kiểu MTT khác: chuyển biến

thù hình

26 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

 Tính chất của tinh thể khác nhau theo các

phương và các mặt khác nhau cũng khác nhau:

Tính dị hướng (có hướng) của tinh thể

4.5 Tính dị hướng của tinh thể

(Về đọc về ký hiệu phương và mặt tinh thể)

28 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

4.5 Tính dị hướng của tinh thể

5 CẤU TẠO MTT THỰC TẾ CỦA

ở mọi điểm: đơn tinh thể

tinh thể

30 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

- Đây là trạng thái đa tinh thể

- Mỗi phần trong đó: tinh thể

hay hạt

5.1.2 Đa tinh thể - hạt

Đặc tính của đa tinh thể:

- Phương mạng của các hạt lệch nhau từ vài độ đến vài chục độ

- Có tính đẳng hướng: tính chất theo mọi

phương như nhau

- Vùng biên giới sắp xếp không trật tự

32 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

5.2 Các sai lệch trong MTT

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

5.2.1 Sai lệch điểm

 Là loại sai lệch có kích

thước cỡ nguyên tử

theo 3 chiều không gian

 Các sai lệch điểm điển

d) Nút trống

e, h) Nguyên tử thay thế (tạp chất)

PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ 34

5.2.1 Sai lệch điểm

Nút trống

 Ngtử luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng

 Khi một số nguyên tử có năng lượng cao, chúng có

khả năng bứt khỏi nút mạng để lại nút trống

5.2.2 Sai lệch đường Lệch (Dislocation)

theo 2 chiều và rất lớn theo chiều thứ 3 trong tinh thể

- Lệch thẳng (Lệch biên)

- Lệch xoắn

- Lệch hỗn hợp

36 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ

a Lệch thẳng

của MTT lý tưởng các mặt phẳng ntử khác nằm hai phía không còn hoàn toàn song song nhau

thoát ra mặt ngoài t/thể (giải thích độ bền thực tế)

b Lệch xoắn

tưởng theo nửa mặt phẳng Xê dịch 2 mép ngoài ngược chiều nhau sao cho các n.tử mặt ngoài xê dịch 1 thông số mạng

theo đường xoắn ốc

38 PGS TS NGUYỄN NGỌC HÀ