1 / 65

KRISTALNE STRUKTURE

KRISTALNE STRUKTURE. Geometrija kristala. Kristali Rešetka Čvorovi rešetke , translacije rešetke Ćelija – primitivna i neprimitivna Parametri rešetke Kristal = rešetka +moti v. Tečnost. Čvrsto tijelo. Gas. Materija. Kristali. Amorfni materijali. Kri stal?.

zaza
Download Presentation

KRISTALNE STRUKTURE

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. KRISTALNE STRUKTURE

  2. Geometrija kristala Kristali Rešetka Čvorovi rešetke, translacije rešetke Ćelija – primitivna i neprimitivna Parametri rešetke Kristal=rešetka+motiv

  3. Tečnost Čvrsto tijelo Gas Materija Kristali Amorfni materijali

  4. Kristal?

  5. Trodimenzionalni translacioni periodični aranžman atoma u prostoru zaove se kristal.

  6. Dvodimenzionalna periodična mustra (šara) od holandskog umjetnika M.C. Escher-a Zrak, voda i zemlja

  7. Rešetka?

  8. Trodimenzionalni translacioni periodični aranžman tačaka u prostoru zaove se rešetka

  9. Kristal Rešetka Trodimenzionalni translacioni periodični aranžman atoma Trodimenzionalni translacioni periodični aranžman tačaka

  10. Kakav je odnos između rešetke i kristala? Kristal = Rešetka + Motiv Motivili baza: atom ili grupa atomakoji su pridruženi svakom čvoru (tački) rešetke

  11. Kristal=rešetka+osnova Rešetka: podloga periodičnosti kristala, Baza: atom ili grupa atoma koji se pridružuju svakom čvoru rešetke Rešetka: kako se nešto ponavlja Motiv: šta se ponavlja

  12. Mustra = Rešetka + Srce (motiv) +

  13. Prostorna rešetka Diskretniporedak tačaka u 3-d prostorutakav da svaka tačaka imaidentičnookruženje

  14. Rešetka Konačna ili beskonačna? Dvodimenzionalna 2D ili trodimenzionalna 3D

  15. Neprimitivnaćelija Primitivnaćelija Primitivnaćelija

  16. Kristali su napravljeni od beskonačnog broja jediničnih ćelija Jedinična ćelija je najmanja jedinica u kristalu koja se ponavlja i koja tako pravi cijeli kristal. Dimenzije jedinične ćelije kristala su definisane sa 6 parametara, dužinama tri ose, a, b, i c, i sa tri ugla među osama, ,  i .

  17. Kristalna rešetka je 3-D poredak jediničnih ćelija. Kristalna rešetka je imaginativni rešetkasti sistemu 3 dimenzije u kojem svaka tačka (ili čvor) ima okolinu koja je ista za bilo koju drugu tačku ili čvor.

  18. Ćelije • Ćelija je konačni reprezentant beskonačne rešetke. • Ćelija je paralelogram (2D) ili aralelopiped (3D) sa čvorovima rešetkeu njenim uglovima • Ako su čvorovi rešetke samo u uglovima,ćelija je primitivna. • Ako postoje i čvorovi u ćeliji osim uuglovima, ćelija je neprimitivna.

  19. Parametri rešetke Dužine tri strane paralelopipeda : a, b i c. Tri ugla između strana: , , 

  20. Konvencija • a paralnax-osi • b paralnay-osi • c paralnaz-osi • Ugao između y i z • Ugao izmeđuzix  Ugao izmeđuxiy

  21. Šest parametara rešetkea, b, c, , ,  Ćelija rešetke rešetka + Motiv kristal

  22. Kristalne strukture i njihove osobine • Kako se atomi organizuju u strukturu čvrstog tijela? (za sada ćemo se fokusirati na metale) • Kako gustina materijala zavisi od njegove strukture? • Kako karakteristike materijala zavise od orjentacije uzorka?

  23. MATERIJALI I PAKOVANJE Kristalni materijali... • atomi su pakovaniu periodične, 3D nizove • tipični predstavnici su -metali -mnoge keramike -neki polimeri kristalni SiO2 Nekristalni materijali... • atomi nemaju periodično pakovanje • pojavljuju se kod: -kompleksnih struktura -naglog hlađenja nekristalni SiO2 “Amorfni" = Nekristalni 3

  24. ENERGIJA I PAKOVANJE • Nasumično pakovanje • Gusto, pravilno pakovanje Guste, pravilno pakovane strukture imaju manje energije.

  25. METALNI KRISTALI • su gusto pakovani. • ima nekoliko razloga za gusto pakovanje: -Tipično je da su u metalima prisutni atomi samo jednog elementa pa su svi atomski radijusi isti. - Metalna veza nije usmjerena. - Rastojanje najbližih susjeda nastoji da bude što manje da bi se snizila energija veze. • imaju najjednostavnije kristalne strukture

  26. Postoje tri glavne kristalne strukture metala (a) Body-centered cubic (BCC), prostorno centrirana (b) Face-centered cubic (FCC), površinski centrirana (c) Hexagonal close packed (HCP), heksagonalna gusto pakovana

  27. Pored FCC, BCC i HCP strukture postoji iJEDNOSTAVNA KUBNA STRUKTURA(SCC Simple Cubic Cristal) • koordinacioni broj(broj prvih susjeda)= 6 • Vrlo je rijetka jer je loše pakovanje (samo Po ima ovu strukturu) • Gusto pakovani pravcisu ivice kocke.

  28. FAKTOR ATOMSKOG PAKOVANJA – APFje • zapremina popunjena atomima u jediničnoj ćeliji • zapremina jedinične ćelije • Pod pretpostavkom da se radi o modelu čvrstih sfera

  29. FAKTOR ATOMSKOG PAKOVANJA • APF za jednostavnu kubnu strukturu = 0.52

  30. Body-centered cubic (BCC) Prostorno centrirana kubna

  31. BCC struktura

  32. Geometrija BCC strukture

  33. BODY CENTERED CUBIC STRUCTURE (BCC)Prostorno centrirana kubna struktura • Gusto pakovani pravci su dijagonale kocke. • koordinacioni broj = 8

  34. FAKTOR ATOMSKOG PAKOVANJA za BCC • APF za prostorno centriranu kubnu strukturu = 0.68 8

  35. Face-centered cubic (FCC) površinski centrirana kubna

  36. FCC struktura

  37. Geometrija FCC Structure

  38. POVRŠINSKI CENTRIRANA KUBNA STRUKTURAFACE CENTERED CUBIC STRUCTURE (FCC) • Gusto pakovani pravci su dijagonale stranica. --Napomena: svi atomi su isti; atomi na presjeku površinskih dijagonala Su drugačije boje (bijeli) da bismo ih lakše uočili. • koordinacioni broj = 12 9

  39. FAKTOR ATOMSKOG PAKOVANJA za FCC • APF ZA POVRŠINSKI CENTRIRANU KUBNU = 0.74 10

  40. FCC SEKVENCA • ABCABC... Sekvenca pakovanja • 2D Projekcija • FCC jedinična ćelija

  41. Hexagonal close-packed (HCP) heksagonalna gusto pakovana

  42. HCP struktura

  43. Geometrija HCP Strukture

  44. HEKSAGONALNA GUSTO PAKOVANA (HCP)(Hexagonal close packed) • ABAB... Sekvenca pakovanja • 3D Projekcija • 2D Projekcija • koordinacioni broj = 12 • APF = 0.74

  45. Građa i izgled HCP-a a = b ≠ c, a = b = 90º g = 120º (nezavisni parametri – aic) Izgled ćelije heksagonalnog kristalnog sistema - imamo dva nezavisna parametra

  46. Građa i izgled HCP-a • Jedinična ćelija HCP-a : • Koordinacioni broj je 12 • U crvenim tačkama se nalaze motivi, jednake kuglice koje se dodiruju sa 6 kuglica u istom nivou, 3 kuglice ispod i 3 kuglice iznad – gusto pakovanje

  47. Građa i izgled HCP-a • Način na koji se dobije HCP je sljedeći:U jednoj ravni se poredaju kugle tako da se svaka dodiruje sa 6 susjednih i to se naziva ravan A. Na taj red kugli se postavlja drugi red, ravan B, pa na kraju treći red se postavi tako da ima identičan raspored kao ravan A. Ovo se naziva ABAB... Sekvenca pakovanja • Najveći mogući faktor pakovanja

  48. Računanje faktora pakovanja za HCP-ćeliju

  49. Računanje faktora pakovanja za HCP-ćeliju

  50. Odnosi stranica jedinične ćelije i poluprečnika sfera SC BCC FCC a = 2 r

More Related