Упражнение 20

Определение маркировки по деталям

1. Опишите строение металла Платина.

2. Зарисуйте кристаллическую решетку,

3. охарактеризуйте параметры кристаллической решетки (координационное число,

4. коэффициент компактности, период решетки), укажите к какому виду относится металл, его свойства и применение.

Металлы - кристаллические тела, атомы которых располагаются в геометрически правильном порядке, образуя кристаллы, в от аморфных тел (например, смола), атомы которых находятся в беспорядочном состоянии.

а

Рис.1 Гранецентрированная кубическая решетка

Элементарная ячейка гранецентрированной кубической решетки (рис.1) представляет собой куб с ребром а. в вершинах куба находятся 8 атомов. Кроме того, в центре каждой из 6 граней находится по одному атому. Ребро а называют периодом решетки.

Периоды кристаллических решеток измеряют в нм (нанометрах). Кристаллические решетки также можно охарактеризовать координационным числом, которое показывает число ближайших соседей у каждого атома, находящихся на одинаковых от него расстояниях Для любого атома, например занимающего положение в центре горизонтальной грани, имеются 4 подобных ближайших соседа в горизонтальной плоскости, 4 таких же соседа вертикальной плоскости, совпадающей с плоскостью рисунка(два атома имеются на рисунке, другие два выявляются, если построить еще одну ячейку снизу), еще четыре соседа находятся в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа.

Таким образом, всего ближайших соседей оказывается 12, и координационное число гранецентрированной кубической решетки равно 12. Можно было бы взять любой атом в вершине куба, результат получился бы такой. Это происходит потому, что все атомы в данной решетке совершенно равноценны

Доля объема в ячейке, занято собственно атомами, называется коэффициент заполнения решетки. Этот коэффициент определяется по условию, что атомы являются жесткими шарами и уложены вплотную по той схеме, которой характерны для данной решетки. Путем не сложных геометрических построений и расчетов можно показать, что коэффициент заполнения составляет 74%.В реальном металле кристаллическая решетка состоит из огромного количества ячеек. Размеры кристаллической решетки характеризуются ее параметрами, измеряемыми в ангстремах А(1 А=10 см или 1 А=0, 1 НМ).

Рассматривая элементарную ячейку можно увидеть, что на одну ячейку приходится 4 атома: каждый из 8 атома на вершинах принадлежит 8 ячейкам, поэтому на данную ячейку приходится 8/8=1атом, каждый из 6 атомов принадлежит 2 ячейкам, поэтому на данную ячейку приходится 6/2=3; итого 1+3=4

Платина плавится 1769 С, кипит – 4400 С.Платина благородно цветной металл, обладающий химической инертностью

Свойства платины.

Плотность - 21, 45 г/см3

Удельная теплоемкость – 0, 13 кДж/кг*К

Удельная теплопроводность – 68-84 Вт/(м*К)

Удельное электросопротивление 19, 6 – 483 Ом*м

Модуль упругости – 160 ГПа

Модуль сдвига - 60ГПа

Список литературы:

1.В.Н. Заплатин, Ю.И. Сапожников, А.В. Дубов;

Справочное пособие по материаловедению(металлообработка)

Москва Издательский центр «Академия» 2007г.

2.Конструкционные материалы: Б.Н. Арзамасов,

Москва Машиностроение 1990г.