Politechnika Śląska                                                                27.XI.2000r.

Wydział Mechaniczny Technologiczny

Mechanika i Budowa Maszyn

Grupa 6

Podstawy nauk o materiałach.

Temat ćw.: Krystaliczna struktura metali.

Wykonał:

Roman Zawisz

I.                  Wstęp teoretyczny.

Elementy sieci przestrzennej kryształu. W kryształach atomy są ułożone w odstępach okresowo powtarzających się w co najmniej trzech nierownoległych kierunkach. Każda prosta łączą­ca środki dowolnych dwóch atomów w krysztale jest nazywana prostą sieciową. Najbliższa odle­głość atomów na prostej sieciowej w sieci prymitywnej nosi nazwę podstawowego periodu identy­czności lub parametru sieci. Przesunięcie, tzw. translacja prostej sieciowej, o period identyczności w kierunku różnym od kierunku prostej powoduje znalezienie płaszczyzny sieciowej. Płaszczyzna sieciowa poddana translacjom w kierunku do niej nierównoległym tworzy sieć przes­trzenna.

Elementami sieci prze­strzennej są zatem:

• płaszczyzny sieciowe,

• proste sieciowe, będą­ce śladami przecięcia płaszczyzn sieciowych,

• węzły sieci, stanowiące punkty przecięcia pro­stych sieciowych; wę­zły sieci prymitywnej odpowiadają położeniu środków atomów kry­ształu.

- 1 -

Elementarna komórka sieciowa. Trzy rodziny równoległych płaszczyzn sieciowych dzielą sieć przestrzenną na identyczne równoległościany o parametrach a, b i c, stanowiących podstawowe periody identyczności (parametry) sieci. Równoległościany te są nazywane elementar­nymi komórkami sieciowymi i w pełni charakteryzują dany kryształ o sieci prymitywnej. Komórka sieciowa może być opisana przez jej podstawowe periody identyczności (parametry sieci) a, b i c oraz kąty między nimi zawarte a,b,g.

Symetria kryształu. Kryształ charakteryzuje się symetrycznym ułożeniem elementów sieci prze­strzennej. Proste elementy symetrii jakie mogą występować w kryształach to środek, osie i płaszczyzny symetrii. Rozróżnia się przy tym osie symetrii dwu-, trój-, cztero-lub sześciokrotne, w zależności od te­go, o jaki kat (180, 120, 90 lub 60°) należy obrócić kryształ wokół osi, aby otrzymać identyczne uleżenie składo­wych sieci przestrzennej i ile razy to nastąpi przy obrocie o kat pełny.

Sprzężonymi elementami symetrii są osie inwersyjne złożone z obrotu i inwersji (czyli przekształcenia wzglę­dem środka symetrii). Istnieją 32 kombinacje elementów symetrii przechodzących przez jeden punkt nazywane punktowymi lub klasami symetrii.

Układy krystalograficzne. Rodzaj elementów symetrii w elementarnej komórce sieciowej decyduje o po­dziale kryształów na 7 układów krystalograficznych .

Typy sieci przestrzennych. W zależności od...