Матеріалознавство. Будова твердих тіл та вплив на їх властивості

УМОВИ УСПІШНОЇ ЗДАЧІ ІСПИТУ З МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА

ВІДВІДУВАННЯ ЗАНЯТЬ (лекцій та лабораторних)
10

1.Молекулярна будова, типи зв'язків у твердих тілах.
2. Агрегатний стан речовин, вплив

3.Поняття про кристалічні та аморфні тіла.
4.Градація структури твердих тіл. Дефекти структури,

ЛІТЕРАТУРА

НМП для самостійного вивчення дисципліни «МОТВ ТНС» за КМСОНП для студентів за

1. Молекулярна будова, типи зв'язків у твердих тілах.

Знання складу та будови вихідної сировини необхідне для:

засвоєння закономірностей формування структури

Знання складу та будови вихідної сировини необхідне для:
особливостей зміни властивостей

Знання складу та будови вихідної сировини необхідне для:

вибору найбільш раціональної конструкції

ВЛАСТИВОСТІ МАТЕРІАЛІВ ОБУМОВЛЕНІ:

Природою
атомів

Характером
з'єднання
атомів між
собою

Типом і
ступінню

РОЗРІЗНЯЮТЬ:

БУДОВУ
МАТЕРІАЛІВ

СТРУКТУРУ
МАТЕРІАЛІВ

БУДОВА (хімічна)

- характер зв'язку та послідовність з'єднання атомів у молекулі, як

СТРУКТУРА

- просторове розміщення структурних одиниць (молекул), характер їх об'єднання у більш

Хімічний зв'язок між атомами в молекулах обумовлений

Взаємодією

Які типи зв'язків атомів в молекулах Вам відомі:

ковалентний
електровалентний (іонний)
координаційний (донорно-акцепторний)

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ №1

ДАТИ ХАРАКТЕРИСТИКУ ОСНОВНИХ ВИДІВ ЗВ'ЯЗКІВ У ТВЕРДИХ ТІЛАХ ЗА

Тип міжатомного зв'язку залежить від

Розміру
молекул

Форми
молекул

Геометрична конфігурація молекули визначається
лінійне;
у вигляді зиґзаґу тощо.

Довжиною
зв'язку
між атомами

Довжиною
зв'язку

ВПЛИВ ТИПУ ЗВ'ЯЗКУ НА БУДОВУ ТА ВЛАСТИВОСТІ МАТЕРІАЛІВ ТА ВИРОБІВ

КЛАСИЧНИЙ ПРИКЛАД

АЛМАЗ

БЕЗКОЛЬОРОВИЙ
ПРОЗОРИЙ
НЕ ПРОВОДИТЬ ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ
МАЄ ЗНАЧНУ ТВЕРДІСТЬ
ГУСТИНА 3,5 Г/СМ

БАЛАСИ – АЛМАЗИ ІЗ ВКРАПЛЕННЯМИ, НАПІВПРОЗОРІ ТА НЕПРОЗОРІ

АЛМАЗ

КОВАЛЕНТНА КРИСТАЛІЧНА ГРАТКА З ОДНАКОВОЮ МІЖАТОМНОЮ ВІДСТАННЮ 1,5 А° У

http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Diamant_tropfen.jpg ОБРОБЛЕНИЙ АЛМАЗ

http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:SyntheticDiamonds.jpg ЗОБРАЖЕННЯ СИНТЕТИЧНИХ АЛМАЗІВ, ОТРИМАНЕ НА РАСТРОВОМУ ЕЛЕКТРОННОМУ МІКРОСКОПІ

ГРАФІТ

характерна "мастильна" властивість
жирний на дотик
сіро-чорного кольору
з металічним блиском
з

ГРАФІТ

пластинчаста структура
кожен атом вуглецю знаходиться на вершині плоского шестикутника і утворює

ГРАФІТ

четвертий валентний електрон атома вуглецю локалізований та рухливий площині шестикутника, утворюючи

ГРАФІТ

паралельні площини із шестикутників знаходиться на відстані 3,35 А° один від

http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Diamond_animation.gif СХЕМАТИЧНЕ ЗОБРАЖЕННЯ КРИСТАЛІЧНОЇ ГРАТКИ АЛМАЗУ

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Graphite_stereo_animation.gif СХЕМАТИЧНЕ ЗОБРАЖЕННЯ КРИСТАЛІЧНОЇ ГРАТКИ ГРАФІТУ

ГРАФЕН – двомірна алотропна модифікація вуглецю, утворена шаром атомів вуглецю товщиною

ЗАГАЛЬНИЙ ВИГЛЯД БАКІБОЛА C60, ЩО ОБЕРТАЄТЬСЯ

молекула із 60 атомів вуглецю, що

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kohlenstoffnanoroehre_Animation.gif ВУГЛЕЦЕВА НАНОТРУБКА

2.Агрегатний стан речовин, його вплив на властивості.

Агрегатний стан речовин

Стани однієї і тієї речовини,

Агрегатний стан речовин

Визначається силами взаємодії між молекулами (вандерваальсовими), які:

ВАНДЕРВААЛЬСОВІ СИЛИ:

ЕЛЕКТРО
СТАТИЧНІ
ДИСПЕРСІЙНІ

ІНДУКЦІЙНІ

ЕЛЕКТРОСТАТИЧНІ

виникають між протилежними зарядами полярних молекул.

ІНДУКЦІЙНІ

проявляються під час утворення диполя, наведеного іншою полярною молекулою,яка має постійний

ДИ́ПОЛЬ

СУКУПНІСТЬ ДВОХ РІВНИХ ЗА АБСОЛЮТНОЮ ВЕЛИЧИНОЮ РІЗНОЙМЕННИХ ЗАРЯДІВ, ЯКІ ЗНАХОДЯТЬСЯ

ДИСПЕРСІЙНІ

виникають незалежно від полярності молекул, внаслідок поляризації сусідніх частинок в результаті

РЕЧОВИНИ У ПРИРОДІ

газоподібному
рідкому
твердому
у вигляді плазми

ВЛАСТИВОСТІ ГАЗОПОДІБНОГО СТАНУ

частинки речовини практично не пов'язані одна із одною, знаходяться

ВЛАСТИВОСТІ РІДИНИ:

немає власної форми, але є власний об'єм
виникає слабо фіксована структура

ВЛАСТИВОСТІ РІДИНИ:

в рідинах існує ближній порядок, тобто упорядкованість спостерігається у

ВЛАСТИВОСТІ РІДИНИ:

рідина стискається мало;
щільність близька до щільності твердих тіл;
при коливаннях

ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДОГО СТАНУ

спостерігається формування значної упорядкованості структури , обумовленої тим, що

ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДОГО СТАНУ

частинки не можуть переміщуватися, вони лише коливаються з обмеженою

ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДОГО СТАНУ

спостерігається досить стійка рівновага, яка вище у низькомолекулярних речовин

ПЛАЗМА

утворюється з іонізованих атомів і електронів, при яких загальний заряд дорівнює

Плазма:

ХОЛОДНА ТА ГАРЯЧА
ІДЕАЛЬНА ТА НЕІДЕАЛЬНА
НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНА ТА ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНА
РІВНОВАЖНА ТА НЕ РІВНОВАЖНА

3.Поняття про кристалічні та аморфні тверді тіла.

АМОРФНИЙ СТАН

у термодинамічному відношенні не є стійким;
у звичайних умовах відбувається довільний

КРИСТАЛІЧНИЙ СТАН

найбільш стійкий у термодинамічному відношенні.
перехід із аморфного стану у кристалічний

ПОНЯТТЯ ПРО КРИСТАЛІЧНІ АМОРФНІ ТВЕРДІ ТІЛА.

ВЛАСТИВОСТІ:

АМОРФНІ

- геометрично вірна
форма
- анізотропія

4.Градація структури твердих тіл.

ГРАДАЦІЯ СТРУКТУРИ
макроструктура
мікроструктура
тонка (внутрішня) структура
пориста

МАКРОСТРУКТУРА

- це сполучення відносно великих структурних елементів (ниток, шарів, пучків)

МІКРОСТРУКТУРА

- сполучення структурних елементів видимих за допомогою оптичного мікроскопу (із збільшенням

ТОНКА ВНУТРІШНЯ СТРУКТУРА

- це сполучення атомів, іонів та молекул,або більш великих

МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ТОНКОЇ СТРУКТУРИ

рентгено
структурний

електронної
мікроскопії

електроно
графії

нейтроно
графії

рентгенівського
просвічування

ртутної
порометрії

ДЕФЕКТИ СТРУКТУРИ

порушення чіткого просторового упорядкування (періодичності) кристалічної ґратки, властивої ідеальному

ДЕФЕКТИ СТРУКТУРИ

ТОЧКОВІ (ВАКАНСІЇ)
не зайняті вузли
кристалічної гратки

ЛІНІЙНІ (ДИСЛОКАЦІЇ)
порушення структури

МЕТОДИ ДЕФЕКТОСКОПІЇ

капілярний

люмінісце
нтний

магнітний

рентге
нівський

гама-
променевий

ультра-
звуковий

радіаційний

тіньовий

резонансний