Struktura a vlastnosti pevných látek

10. Teoretická otázka - Struktura a vlastnosti pevných látek

ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ

1) ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ

- látky krystalické - pravidelné uspořádání částic - dalekodosahové uspořádání

- monokrystaly - rozložení částic se periodicky opakuje v celém krystalu

- př: NaCl, slída

- anizotropní - fyzikální vlastnosti se v různých směrech mění (např: slídu lze rozštípnout)

- polykrystaly - častější způsob (většina kovů)

- tvořeny velkým množstvím zrn (10 μm) nahodile uspořádaných × uvnitř zrna jsou částice uspořádány pravidelně

- izotropní - ve všech směrech stejné vlastnosti

- látky amorfní - uspořádání je pravidelné pouze v nejbližším okolí částice - krátkodosahové

- většinou izotropní

- př: sklo, vosk, polymery,..

2) KRYSTALOVÁ MŘÍŽKA

- pro vnitřní stavbu krystalu je charakteristická pravidelnost

- poloha částic dána trojrozměrnou soustavou Ţ vznik shodných rovnoběžnostěnů

- základní rovnoběžnostěn - elementární buňka

- řazením velkého počtu EB vzniká krystalová mřížka

- 7 druhů - trojklonná, jednoklonná, krychlová, šesterečná, čtverečná, kosočtverečná, klencová

- krychlová soustava - tvar krychle Ţ nejjednodušší

primitivní: prostorově centrovaná: plošně centrovaná:

- mřížková konstanta a - délka strany

- v reálných krystalech nastávají bodové poruchy v krystalové mřížce

- vakance - chybějící atom

- intersticiální poloha částice - částice mimo pravidelnou polohu (navíc)

- příměs - přítomnost cizích atomů v krystalové mřížce - vliv na kvalitu materiálů

- čárové poruchy v krystalové mřížce (dislokace)

- v blízkosti čárové dislokace je mřížka silně deformována

3) HLAVNÍ TYPY VAZEB V PEVNÝCH LÁTKÁCH

a) iontová vazba - vazba dvou iontů (soli - NaCl, KBr, krystaly alkalických zemin)

b) vodíková vazba (vodíkový můstek) - častá v organických sloučeninách

c) kovová vazba - mřížka tvořena kladnými ionty, mezi kterými se pohybují volné elektrony

- př: měď, železo, hliník

d) kovalentní vazba - směrová vazba

- vysoká tvrdost, nerozpustnost, vysoká teplota tání; polovodiče, izolanty

- př: diamant, germanium, křemík

e) Van der Waalsova vazba - slabá vazba typická především pro molekuly inertních plynů

4) DEFORMACE PEVNÉHO TĚLESA

- změna tvaru tělesa působením vnějších sil

- pružná (elastická) deformace - dočasná

- tvárná (plastická) deformace - trvalá

- 5 druhů - tahem. tlakem, ohybem, smykem, kroucením

- deformace tahem (nejjednodušší)

- normálové napětí - charakterizuje stav napjatosti uvnitř tělesa

- F - síla působící tah

- S - plocha průřezu

- těleso se působením sil prodlouží: ∆l = l - l1

- relativní prodloužení:

- závislost normálového napětí na relativním prodloužení σ = f (ε) - křivka deformace

- OA - platí Hookův zákon: