-->
|
|
|
Äîïîëíèòåëüíûé ìàòåðèàë ê § 47 Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ìåòàëëîâ è åå âëèÿíèå íà ñâîéñòâà âåùåñòâ (îêîí÷àíèå)Ëó÷øèìè ïðîâîäíèêàìè èç ìåòàëëîâ ÿâëÿþòñÿ Ag, Ñu è Àl. Âñå ìåòàëëû ïëàñòè÷íû, íî ïëàñòè÷íîñòü èõ òàêæå ðàçëè÷íà, îíà óáûâàåò â ðÿäó: Au, Ag, Ñu, Sn, Pb, Fe, .... Çîëîòî, íàïðèìåð, ìîæíî ïðîêàòûâàòü â ëèñòû òîëùèíîé ìåíåå 0,003 ìì, â òîíêóþ ïðîâîëîêó (ìàññà äâóõ êèëîìåòðîâ ñàìîé òîíêîé ïðîâîëîêè èç çîëîòà 1 ã). Ïî ïëîòíîñòè ìåòàëëû ìîæíî ðàçäåëèòü íà ëåãêèå (ïëîòíîñòü ìåíåå 5 ã/ñì3) è òÿæåëûå, ïëîòíîñòü êîòîðûõ áîëåå 5 ã/ñì3. ×åì ìåíüøå àòîìíàÿ ìàññà è ïëîòíîñòü óïàêîâêè ìåòàëëà, òåì îí ëåã÷å. Òàê, ñàìûé ëåãêèé ìåòàëë ëèòèé (ïëîòíîñòü 0,53 ã/ñì3), ñàìûé òÿæåëûé — îñìèé (ïëîòíîñòü 22,6 ã/ñì3). Ðàçëè÷íà òâåðäîñòü ìåòàëëîâ. Ïî ýòîìó ïðèçíàêó ìåòàëëû äåëÿò íà ìÿãêèå (íàïðèìåð, ùåëî÷íûå ìåòàëëû, êîòîðûå ëåãêî ðåæóòñÿ íîæîì) è òâåðäûå (ñàìûì òâåðäûì ÿâëÿåòñÿ õðîì, êîòîðûé ðåæåò ñòåêëî). Ðàçíîîáðàçíû ìåòàëëû ïî òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ è ïëàâëåíèÿ. Ñàìûå ëåãêîïëàâêèå ìåòàëëû — öåçèé (tïë = 28,4 °Ñ), ðòóòü (t = -38,9 °Ñ), ñàìûé òóãîïëàâêèé — âîëüôðàì (tïë = 3390 °Ñ). Ê òóãîïëàâêèì îòíîñÿò ìåòàëëû ñ òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ ñâûøå 1000 °Ñ. Ñòðîåíèå àòîìîâ è êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà îïðåäåëÿþò ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà è îñîáåííîñòè èõ ïðîÿâëåíèÿ ìåòàëëàìè. Òàê, ìåõàíè÷åñêàÿ ïðî÷íîñòü, ïëîòíîñòü, òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ ó ìåòàëëîâ óâåëè÷èâàþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà ýëåêòðîíîâ àòîìà, ó÷àñòâóþùèõ â ñâÿçûâàíèè åãî ñ ñîñåäíèìè àòîìàìè, îò ÷èñëà ÷àñòèö, îêðóæàþùèõ êàæäûé àòîì ìåòàëëà â êðèñòàëëå, îò ïëîòíîñòè èõ óïàêîâêè. Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ñòðîåíèÿ è ñâîéñòâ ìåòàëëîâ. Êðèñòàëëè÷åñêîå ñòðîåíèå ìåòàëëîâ èçó÷àþò ðàçíûìè ìåòîäàìè. Âíóòðåííåå ñòðîåíèå ìåòàëëîâ èçó÷àþò ñ ïîìîùüþ ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàëèçà, ò. å. ñ ïîìîùüþ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Ýòîò ìåòîä ïîçâîëÿåò óñòàíàâëèâàòü âèä è ïàðàìåòðû êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê. Òâåðäûé ìåòàëë ñîñòîèò èç ìíîæåñòâà êðèñòàëëîâ. Ðàçìåðû, ôîðìà è âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå êðèñòàëëîâ â ìåòàëëå óñòàíàâëèâàþò ñ ïîìîùüþ ìåòàëëîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Äëÿ ýòîãî ïîäãîòîâëåííûé îáðàçåö èñïûòóåìîãî ìåòàëëà ðàññìàòðèâàþò ñ ïîìîùüþ ìåòàëëîãðàôè÷åñêîãî ìèêðîñêîïà, âûÿâëÿÿ ìèêðîñòðóêòóðó ìåòàëëà. Çíàíèå ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ ìåòàëëîâ ïîçâîëÿåò áîëåå öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü èõ. Îïèðàÿñü íà èäåþ âçàèìîñâÿçè ñòðóêòóðû ìåòàëëîâ, èõ ñâîéñòâ è ïðèìåíåíèÿ, îáîáùèì ìàòåðèàë â âèäå òàáëèöû 33.
Çàäàíèå 1. Ñ ïîìîùüþ òàáëèöû 33 óñòàíîâèòå è îáúÿñíèòå âñå çàêîíîìåðíûå çàâèñèìîñòè, àêòèâíî èñïîëüçóéòå èõ äëÿ ïðîãíîçèðîâàíèÿ ñâîéñòâ è îáëàñòåé ïðèìåíåíèÿ ìåòàëëîâ. Çàäàíèå 2. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ìåòàëëîâ. Óñòàíîâèòå çàâèñèìîñòü ïðèìåíåíèÿ è ñâîéñòâ ýòèõ âåùåñòâ îò îñîáåííîñòåé èõ ñòðîåíèÿ.
|
|
|