ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
АО «АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ»
Доклад
По дисциплине «Материалы и детали»
Студента образовательной программы 6B07102 - Техническая эксплуатация систем авионики летательных аппаратов
Тема: «Металлы в периодической системе Менделеева. Кристаллическое строение металлов.»
Группа: АВ 21 -2
Выполнил: Аблаев Ренат
Алматы 2022
СОДЕРЖАНИЕ
1.Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева 1
2.Названия групп металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева 2
3.Кристаллическая структура металлов. 2
4.Дефекты строения кристаллических тел 3
-
Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева
Металлы – особая группа элементов в периодической таблице Менделеева. В отличие от неметаллов элементы этой группы являются исключительно восстановителями с положительной степенью окисления, а также обладают пластичностью, твёрдостью, упругостью, что обусловлено кристаллическим строением металлов. В современной периодической системе Д.И. Менделеева размещено 118 химических элементов. Большая часть из них относится к металлам.
-
Названия групп металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева
-
Металлы I группы главной подгруппы - литий (Li), натрий (Na), калий (K),рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr) - называются щелочными. -
Металлы II группы главной подгруппы – магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba), радий(Ra) - называются щелочноземельными. -
В периодической системе выделяют группу благородных металлов: золото (Au), серебро (Ag), платина (Pt) и металлы платиновой группы рутений (Ru), родий (Rh), палладий (Pd), осмий (Os), иридий (Ir), их так назвали из-за блеска в изделиях и их способности не окисляться на воздухе.
3.Кристаллическая структура металлов.
Металлы при нормальных условиях обладают такими физическими свойствами,
как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный
коэффициент сопротивления, высокая прочность, пластичность и
металлический блеск. Эти свойства металлов объясняются двумя важнейшими
факторами: - металлы и сплавы имеют кристаллическое строение. - атомы в
кристаллах соединены друг с другом металлической связью. Кристаллическое
строение заключается в строгом закономерном (определенном) размещении
(ориентации) частиц (атомов) металла в пространстве друг относительно друга,
называемом решеткой. Металлическая связь характеризуется тем, что между
решеткой из положительно заряженных ионов и окружающими их свободными
валентными электронами (электронный газ) возникает электростатическое
притяжение. Непосредственного соединения атомов друг с другом при этом не
происходит, между ними также отсутствуют направленные связи. В кристалле
металла число валентных электронов значительно меньше количества
орбиталей, поэтому электроны могут свободно переходить с одной орбитали на
другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между
всеми атомами кристалла. К тому же валентные электроны слабо удерживаются
в атоме, т. е. их связь с ядром недостаточно крепкая, и они довольно легко
перемещаются по всему кристаллу. Иначе говоря, химическая связь в металлах
сильно не локализована. Все пространство кристалла можно разбить на
элементарные ячейки. Повторяя в пространстве элементарную ячейку, можно
описать весь кристалл. Простейшей кристаллической ячейкой является куб, по
вершинам которого располагаются атомы.
Типы кристаллических решеток.
В кубической объемно-центрированной решетке атомы расположены в узлах
ячейки и один атом в центре куба. Такую решетку имеют Feα, хром, вольфрам,
молибден и др.
В кубической гранецентрированной решетке атомы расположены в вершинах
куба и в центре каждой грани. Эту решетку имеют Feγ , алюминий, медь,
никель и другие металлы.
В гексагональной плотноупакованной решетке атомы расположены в
вершинах и центрах оснований шестигранной призмы и три атома в средней
плоскости призмы. Такой тип решетки имеют магний, цинк и некоторые другие
металлы.
-
Дефекты строения кристаллических тел
Идеальная кристаллическая решетка представляет собой многократное
повторение элементарных кристаллических ячеек. Для реального металла
характерно наличие большого количества дефектов строения, нарушающих
периодичность расположения атомов в кристаллической решетке. Эти дефекты
оказывают существенное влияние на свойства материала. Различают три типа
дефектов кристаллического строения: точечные, линейные и поверхностные.
Точечные дефекты характеризуются малыми размерами во всех трех
измерениях. Величина их не превышает нескольких атомных диаметров.
Точечные дефекты образуются в процессе кристаллизации под воздействием
тепловых, механических, электрических воздействий, а также при облучении
нейтронами, электронами, рентгеновскими лучами.
Линейные дефекты характеризуются малыми размерами в двух измерениях, но
имеют значительную протяженность в третьем измерении. Наиболее важный
вид линейных дефектов — дислокации.
Поверхностные дефекты имеют малую толщину и значительные размеры в
двух других измерениях. Обычно это места стыка двух ориентированных участков кристаллической решетки. Ими могут быть границы зерен, границы фрагментов внутри зерна, границы блоков внутри фрагментов. Соседние зерна по своему кристаллическому строению имеют неодинаковую пространственную ориентировку решеток
Помимо перечисленных дефектов в металле имеются макродефекты объемного характера: поры, газовые пузыри, неметаллические включения, микротрещины и т. д. Эти дефекты снижают прочность металла.