CHƯƠNG 1
CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA
VẬT LIỆU
Từ khóa: Structure; Crystall
1. Cấu tạo và liên kết nguyên tử
1.1. Cấu tạo của chất rắn
•
Vật rắn là vật liệu được tạo thành từ các nguyên
tử, phân tử, ion
•
Các nguyên tử, phân tử, ion có thể sắp xếp có
trật tự hoặc không có trật tự trong vật liệu
•
Cấu trúc, tính chất của vật liệu phụ thuộc vào
lực liên kết giữa các ion, nguyên tử trong vật liệu
1.2. Các loại liên kết nguyên tử
1.2.1. Liên kết Vander Waals
•
Năng lượng liên kết
không lớn
•
Vật liệu có liên kết
này có nhiệt độ nóng
chảy và bay hơi thấp
1.2.2. Liên kết đồng hóa trị
•
Tạo thành khi 2 hay
Quy ước: nguyên tử, ion, phân tử: chất điểm
•
Vật rắn tinh thể:
- Các chất điểm sắp xếp theo một quy luật hình
học xác định
- Có nhiệt độ nóng chảy xác định
•
Vật vô định hình:
- Các chất điểm sắp xếp hỗn loạn
- Không có nhiệt độ nóng chảy xác định
2. Cấu tạo mạng tinh thể lý
tưởng
2.1. Mạng tinh thể (MTT)
•
MTT: mạng lưới không gian
được tạo nên bởi các chất
điểm, sắp xếp theo một quy
luật chặt chẽ, biểu diễn
được ở dạng hình học nhất
định
•
Thí dụ: các chất điểm của
tinh thể NaCl sắp xếp theo
quy luật ở các đỉnh của khối
lập phương
MTT của muối ăn
•
Nhận xét:
nhau) cùng tiếp xúc
với nguyên tử ở
tâm khối
2.2.1 Mạng lập phương thể tâm
•
Số nguyên tử
trong 1 khối cơ
bản:
(1/8 x 8) + 1 = 2
•
Li, Na, K, V, Cr,
Fe, Pb, W,…
2.2.2. Mạng lập phương diện tâm
(lpdt)
•
Còn gọi là lập
phương tâm mặt
•
8 đỉnh: 8 nguyên
tử
•
6 nguyên tử ở
tâm 6 mặt bên
2.2.2. Mạng lập phương diện tâm
•
Các nguyên tử
tiếp xúc nhau
• 3 nguyên tử ở tâm lọt
vào khe lõm của 7
nguyên tử mặt và
chúng cùng tiếp xúc
nhau
•
Zn, Co, Ti, Mg, Cd …
2.3. Thông số mạng
•
Thông số mạng là
kích thước cơ bản
của MTT
•
Mạng lptt: a →
khoảng cách 2
nguyên tử gần nhau
nhất:
d= a√3/2;
bán kính nguyên tử:
r= a√3/4
2.3. Thông số mạng
•
Mạng lpdt: a →
khoảng cách 2
nguyên tử gần nhau
nhất:
d= a√2/2;
bán kính nguyên tử:
= n
S
.πr
2
/S
n
S
– số nguyên tử trên
một mặt
r – bán kính nguyên
tử
S – diện tích của mặt
•
Mật độ mạng M
V
:
M
V
= n.4/3. πr
3
/V
n – số nguyên tử
trong một khối cơ bản
V – thể tích khối cơ
bản
Lỗ rỗng trong MTT
•
Mạng lptt:
- khối tám mặt: 0,154 d;
3.1. Đơn tinh thể, đa tinh thể,
hạt