Strojírenství Strojírenská technologie Krystalické mřížky (ST11) Vladimír Pata

krystalografie

krystalografie Nauka, která se zabývá studiem struktury krystalů a jejich poruchami Základní dělení krystalů: monokrystaly polykrystaly

monokrystaly Všechny částice jsou v jedné krystalické struktuře, která není přerušená, rozložení částic se periodicky opakuje v celém krystalu Celý monokrystal má pravidelný geometrický tvar Typickou ukázkou takových látek jsou např. monokrystaly křemíku nebo germania

polykrystaly Skládají se z velkého počtu drobných krystalků (tzv. zrn s rozměry od 10 µm po několik mm). Částice uvnitř mají opakující se strukturu, ale zrna jsou uspořádána nahodile. Pro nás je nejdůležitější fakt, že sem patří kovové materiály

Kovová struktura Krystalové struktury většiny technických kovů lze zobrazit uspořádáním tzv. tuhých koulí (pod kterými si představujeme atomy) o stejném poloměru tak, že vyplňují prostor co nejhospodárněji.

Nejtěsnější uspořádání koulí v prostoru

Krychlová (kubická) mřížka prostá Jedná se pouze o teoretickou mřížku (někdy je také nazývána mřížkou elementární), protože v ní nekrystalizuje žádný kov. Jak již bylo řečeno, její význam je pouze teoretický. Představujeme si ji jako krychli, která má v rozích umístěné atomy.

Krychlová (kubická) mřížka plošně středěná Tuto mřížku si představujeme jako krychli, která má v rozích umístěné atomy kovu. Další atomy se vyskytují ve středu stěn. V této mřížce krystalizuje například Pb (olovo), Au (zlato), Cu (měď), Ni (nikl) apod.

Krychlová (kubická) mřížka prostorově středěná Tuto mřížku si představujeme jako krychli, která má atomy kovu umístěny v rozích a v průsečíku prostorových uhlopříček. V této mřížce krystalizuje např. W (wolfram), Mo (molybden), V (vanad) nebo modifikace železa „α“ a „δ“

Šesterečná (hexagonální) mřížka Z technických kovů, které krystalizují v tomto typu mřížky jsou např. Be (berilium), Mg (mangan), Zn (zinek)

Matematický popis krystalických mřížek Zvolíme-li libovolný atom soustavy v pevném skupenství za výchozí bod a postupujeme-li z tohoto bodu podle přímky orientované v určitém směru zjistíme, že na takové přímce jsou umístěny atomy v pravidelných vzdálenostech od sebe. Tato vzdálenost mezi středy sousedních atomů v daném směru se nazývá „mřížková konstanta“. Bývá označena nejčastěji písmenem d a příslušným indexem (1,2…)

Seznam použitých zdrojů Kraus I.: Struktura a vlastnosti krystalů. Academie, Praha 1993. Valvoda V., Polcarová M., Lukáč P.: Základy strukturní analýzy. Universita Karlova, Praha1992. Shriver D. F., Atkins P. W., Langford C. H.: Inorganic Chemistry. Oxford University Press,¨Oxford 1994. Rosický J., Algebra, grupy a okruhy. 3. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2000. 140 s. ISBN 80-210-2303-1. Dvořák L., Úvod do fyziky kondenzovaných látek. Vyd. 1. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 1993. 236 s. ISBN 80-7067-280-3.

Děkuji za pozornost