html5-img
1 / 46

โครงสร้างวัสดุ

บทที่ 4. โครงสร้างวัสดุ. http://www.ecr6.ohio-state.edu/mse/mse205/lectures/chapter3/chap3_slide3.gif. โครงสร้างผลึก (Crystal structure). โครงสร้างกายภาพของ solid materials ขึ้นกับการจัดเรียงตัวของอะตอม

freira
Download Presentation

โครงสร้างวัสดุ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. บทที่ 4 โครงสร้างวัสดุ

  2. http://www.ecr6.ohio-state.edu/mse/mse205/lectures/chapter3/chap3_slide3.gifhttp://www.ecr6.ohio-state.edu/mse/mse205/lectures/chapter3/chap3_slide3.gif

  3. โครงสร้างผลึก (Crystal structure) โครงสร้างกายภาพของ solid materials ขึ้นกับการจัดเรียงตัวของอะตอม อะตอมที่มีการจัดเรียงตัวอย่งเป็นระเบียบ มีแบบแผน เรียงซ้ำกันในทุกทิศทาง (3 มิติ) ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในระหว่างการแข็งตัว เรียกว่า “โครงสร้างผลึก” การจัดเรียงตัวของอะตอมของวัสดุที่แผ่นผลึกสามารถอธิบายได้โดยการแทนอะตอมด้วยจุดตัดในโครงร่าง 3 มิติ http://www.rmutphysics.com/CHARUD/scibook/metalswu/Picture2-11.jpg

  4. Unit cell: เป็นหน่วยย่อยของโครงผลึก (crystal lattice) ซึ่งเป็นตัวแทนของผลึกทั้งหมดได้ www.crystal.vt.edu/crystal/roughguide.html

  5. http://www.crystal.unito.it/mssc2006_cd/tutorials/surfaces/mgo_sc.pnghttp://www.crystal.unito.it/mssc2006_cd/tutorials/surfaces/mgo_sc.png

  6. http://www.chem1.com/acad/webtext/states/crystals-cubic.html

  7. http://www.slri.or.th/th/article_images/beamline/bl7_2mx/362/Bravais.gifhttp://www.slri.or.th/th/article_images/beamline/bl7_2mx/362/Bravais.gif

  8. http://www.physics.ucla.edu/demoweb/demomanual/matter_and_thermodynamics/matter/bravais_crystals.gifhttp://www.physics.ucla.edu/demoweb/demomanual/matter_and_thermodynamics/matter/bravais_crystals.gif

  9. โครงสร้างผลึกแบบ FCC ความยาวของ unit cell = a รัศมีอะตอม = R จะหา a ได้จาก Cos 45 = R Cos 45 = 2 /2 a/4R = 2 /2 a = 4R. 2 /2 a = 2R 2 http://www.rmutphysics.com/charud/transparency/12/material-science/chap2.files/slide0017_image110.jpg http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/Mombourquette/FirstYrChem/Molecular/Solids/FCC.ht2.jpg

  10. Coordination number • บอกถึงจำนวนอะตอมใกล้เคียง • บอกว่าการ pack ตัวของอะตอมหนานแน่นมากน้อย ?? Packing Factor • เป็นสัดส่วนของที่ว่างที่เหลืออยู่หลังจากที่มีอะตอมอยู่ในแต่ละตำแหน่ง Packing factor = (number of atoms)(volume of each atom) volume of unit cell Theoretical density = (atoms/cell)(atomic mass) (volume of unit cell) (Avogadro number) Density

  11. http://web.stteresa.edu.hk/~kfyuen/s6ch7coordinationno.jpg

  12. Coordination number = 12 atoms Atom in 1 unit cell = 4 atoms Atomic packing factor = (4 atoms/cell)(4r3/3) a3 = (16/3)(r3/2r2)3 =  / 32 = 0.74

  13. โครงสร้างผลึกแบบ BCC ความยาวของ unit cell = a2 + (2a2)2 = a2 + 2a2 = 3a2 = a3 เนื่องจาก ยาว = 4r 4r = a3 a = 4r/ 3 a = 4r3 / 3 www.seas.upenn.edu/.../metallicsolids.html http://www.tint.or.th/adv/summer2008/crystal-edit/page2_new_clip_image002_0001.gif

  14. Coordination number: Atomic Packing Factor APF = 2  (4r3)/3 (4r/3)3 = (8r3)/3 (64r3)/33 =  3 / 8 = 0.68 www.chem.queensu.ca/.../Molecular/Solids/BCC.htm

  15. โครงสร้างผลึกแบบ HCP c/a = 1.633 Coordination number = 12 APF = 0.74 chemtips.com/

  16. จุด ทิศทาง และระนาบใน unit cell การบอกตำแหน่งของอะตอมจะใช้ coordinate point โดยระยะที่ใช้จะอยู่ในเทอมของ lattice parameter ซึ่งจะต้องกำหนด origin เพื่อหาตำแหน่งที่ต้องการ www.industrial.cmru.ac.th/.../ch03/ch03.htm

  17. Direction A : 1,0,0 - 0,0,0 = 1,0,0 = [100] B : 1,1,1 - 0,0,0 = 1,1,1 = [111] C : 0,0, 1 - 1/2,1,0 = -1/2,-1,1 = 2(-1/2,-1,1) = -1,-2,2 = [122] - -

  18. NOTE : • [100] ไม่เหมือนกับ [100] : ทิศตรงข้ามกัน • [100]  [200] • Group ของ direction : < > • ตย. <110> : [110] [110] [101] [101] [011] [011] • [110] [110] [101] • [101] [011] [011] - - - - - - - - - - - -

  19. http://www.nstlearning.com/~km/wp-content/uploads/2009/04/crystal.jpghttp://www.nstlearning.com/~km/wp-content/uploads/2009/04/crystal.jpg

  20. rsrawat.myplace.nie.edu.sg/Teaching/CAP%20331...

  21. Miller Indices • กำหนด origin • หาค่าที่ระนาบตัดกันในเทอมของแกน x y z (ค่าจุดตัดเป็นเศษส่วนได้) • ทำให้เป็นเศษส่วน • ทำให้เป็นจำนวนเต็ม

  22. x y z ตัดแกน 1   เศษส่วน 1 1/  1/  จำนวนเต็ม 1 0 0 Miller indicies (100) Cubic

  23. x y z ตัดแกน 1 1  เศษส่วน 1 1 1/  จำนวนเต็ม 1 1 0 Miller indicies (110) Cubic

  24. x y z ตัดแกน 1 1 1 เศษส่วน 1 1 1 จำนวนเต็ม 1 1 1 Miller indicies (111) Cubic

  25. Hexagonal Unit cell (h k i l) โดยที่ h + k = i h = (2h’-k’)/3 k = (2k’-h’)/3 i = -(h’+k’)/3 l = l’

  26. a1 a2 a3 c ตัดแกน    1 เศษส่วน 1/ 1/ 1/ 1 จำนวนเต็ม 0 0 0 1 Miller indicies (0001) Hexagonal

  27. a1 a2 a3 c ตัดแกน 1 1  1 เศษส่วน 1 1 1/ 1 จำนวนเต็ม 1 1 0 1 Miller indicies (1101) Hexagonal

  28. Hexagonal C = 0,0,1 – 1,0,0 = -1, 0, 1 = [101] or h = (-2-0)/3 = -2/3 k = (0-(-1)/3 = 1/3 i = -(-1+0)/3 = 1/3 l = 1 h k i l = -2/3 1/3 1/3 1 = -2 1 1 3 = [2 1 1 3] - -

  29. Hexagonal D = 0,1,0 – 1,0,0 = -1, 1,0 = [110] or h = (-2-1)/3 = -1 k = (2-(-1)/3 = 1 i = -(-1+1)/3 = 0 l = 0 h k i l = -1 1 0 0 = [1 1 0 0] - -

  30. Packing and Interstices www.uwgb.edu/DutchS/PETROLGY/close_packing.htm

  31. Interstitial Sites Octahedral site Tetrahedral site http://www.owlnet.rice.edu/~msci301/Tetrahedral+OctahedralInterstitialSites(Cullity).jpg

  32. http://www.chem1.com/acad/webtext/states/state-images/CP_interstitial-2.pnghttp://www.chem1.com/acad/webtext/states/state-images/CP_interstitial-2.png

  33. Close-Packed : Hexagonal Close Packing www.uwgb.edu/DutchS/PETROLGY/close_packing.htm

  34. FCC stacking www.uwgb.edu/DutchS/PETROLGY/close_packing.htm

  35. mrsec.wisc.edu/.../unit_cells_stoichiometry.html www.ktf-split.hr/glossary/en_o.php?def=hexago...

  36. mrsec.wisc.edu/.../unit_cells_stoichiometry.html www.ktf-split.hr/glossary/en_o.php?def=cubic%...

  37. Ionic Crystal วัสดุกลุ่มเซรามิก : พันธะไอออนิก ระหว่าง cationและ anion และมีโครงสร้างผลึกที่มี electrical neutrality ซึ่งไม่ยอมให้ ions ที่มีขนาดแตกต่างกัน pack ตัวกันอย่างดี Ceramic compound : สูตรโครงสร้าง AX (A = cation, X = anion) cation = anion ถ้า valence e’ ของ cation = +2 valence e’ ของ anion = -1 สูตรโครงสร้าง คือ AX2

  38. http://geoweb.tamu.edu/courses/geol101/grossman/Coord.no.jpg

  39. http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/paulingsrules.htm

  40. Cesium chloride structure CsCl:เป็น simple cubic ซึ่ง interstitial site ถูกเติมโดย Cl- Ionic radius ratio : ซึ่งชี้ว่า CsClมี co. no. = 8 departments.kings.edu/chemlab/animation/cscl.html http://www.chemistry.nmsu.edu/studntres/chem116/notes/cesunit.gif cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/btype.html

  41. Sodium chloride structure NaCl: Naion มีประจุ +1 และ Cl ion มีประจุ -1 Ionic radius ratio : ซึ่งชี้ว่า NaClมี co. no. = 6 http://web.stteresa.edu.hk/~kfyuen/s6ch7coordinationno.jpg http://hrsbstaff.ednet.ns.ca/dawsonrj/11%20Chem/Chapter%20notes/Chapter%208%20notes_files/image023.jpg

  42. Zinc Blende structure ZnS: Znion มีประจุ +2 และ S ion มีประจุ -2 Ionic radius ratio : ซึ่งชี้ว่า ZnSมี co. no. = 4 www.dawgsdk.org/crystal/ wikis.lib.ncsu.edu/.../Fluorite/Antifluorite

  43. Covalent structure ธาตุ : Si Ge C ที่ฟอร์มตัวแบบเพชร มีพันธะโควาเลนต์ 4 พันธะมี coordination no. = 4 people.seas.harvard.edu/.../covalent_bond.html

More Related