MÅÍ ÂÁƯU
Trong lëch sỉí phạt triãøn ca x häüi loi ngỉåìi chụng ta â sỉí dủng ráút nhiãưu loải
váût liãûu khạc nhau, våïi tênh nàng sỉí dủng ca chụng cng ngy cng cao hån. Âáưu tiãn
l thåìi k âäư âạ, sau âọ tiãún âãún thåìi âải âäư âäưng, âäư sàõt.v .v. Cho âãún ngy nay l mäüt
loảt cạc loải váût liãûu måïi nhỉ : composit, ceramit, pälyme. v.v. Cạc loải váût liãûu ny
(âàûc biãût l kim loải & håüp kim, cng våïi cạc loải váût liãûu måïi) â gọp pháưn thục âáøy sỉû
phạt triãøn ca x häü loi ngỉåìi mäüt cạch nhanh chọng.
Ngy nay trong cạc lénh vỉûc cäng nghiãûp, qúc phng, âåìi säúng âi h
i váût liãûu sỉí
dủng cáưn phi cọ ráút nhiãưu tênh cháút khạc nhau. Vê dủ : khi thç cáưn cọ tênh dáùn âiãûn ráøt
cao âãø dng trong ngnh âiãûn lỉûc, lục lải u cáưu cọ âäü cỉïng låïn âãø lm cạc loải dủng
củ càõt gt kim loải, khi lải cáưn cọ âäü bãưn låïn âãø lm cạc cáúu kiãûn xáy dỉûng, hồûc phi cọ
tênh do cao âãø cạn, dáûp, kẹo ngüi, hay cáưn âäü bãưn cao nhỉng khäúi lỉåüng riãng nh âãø
dng trong cäng nghiãûp hng khäng Táút c cạc u cáưu ny âãưu cọ thãø âỉåüc âạp ỉïng
båíi váût liãûu kim loải cng nhỉ cạc loải váût liãûu måïi.
Män váût liãû
u hc s trang bë cho sinh viãn nhỉỵng kiãún thỉïc cå bn ca cạc loải váût
liãûu chênh : tinh thãø, cạc håüp kim, bạn dáùn v ion, cäüng họa trë cng nhỉ kiãún thỉïc vãư
xỉí l nhiãût ca chụng. Mủc âêch ca män hc ny giụp cho sinh viãn hiãøu r cạc loải
váût liãûu khạc nhau dỉûa trãn mäúi quan hãû giỉỵa cáúu trục (liãn kãút họa hc, kiãøu mảng tinh
thãø) v cå l tênh, thỉûc hnh âỉåüc cạc thê nghiãûm cå bn âãø xạc âënh cå tênh ca váût liãûu
v biãút lỉûa chn váût liãûu ph håüp nháút âạp ỉïng nhu cáưu sỉí dủng sau ny. Khi nghiãn cỉïu
mäüt váût liãûu báút k chụng ta âãưu dỉûa vo bäún cỉûc cå bn sau âáy : Kãú
t cáúu ca cáúu trục,
cạc tênh cháút, sỉû täøng håüp cạc phỉång phạp gia cäng v hiãûu qu sỉí dủng ca nọ. Mäüt
sn pháøm cọ thãø gäưm hng chủc loải váût liãûu khạc nhau tảo nãn. Vê dủ ä tä RENAULT
CLIO 1,2 RN ca Phạp gäưm mỉåìi mäüt loải váût liãûu sau âáy tảo nãn :
1- Thẹp táúm 40,9% 2-Thẹp hçnh 10,9%
2-Gang 11,3% 4-Håüp kim nhäm 4,2%
5-Cạc kim loải mu khạc 3,9%
6-Cháút do 10,2% 7-Cháút do ân häưi 3,4%

ta thỉåìng gi
l ạnh kim .Háưu hãút cạc kim loải âãưu do , cọ thãø kẹo såüi , dạt mng dãù dng , dáùn âiãûn
v dáùn nhiãût täút . Tuy váûy khäng phi táút c cạc kim loải âãưu tho mn nhỉỵng tênh cháút
trãn . Vê dủ : stibi (Sb) ráút dn khäng thãø rn âỉåüc , pradeodim (Pr) dáùn âiãûn ráút kẹm .
Tiãu chøn âãø phán biãût kim loải v phi kim l hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí . Kim
loải cọ hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí dỉång (khi nhiãût âäü tàng thç âiãûn tråí tàng) cn våïi phi
kim loải thç hãû säú ny ám (khi nhiãût âäü tàng âiãûn tråí gim).
t
0
C
Âäü dáùn âiãûn
t
0
C
Âäü dáùn âiãûn
H
çnh 1.1- Hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí.
a
)
Kim loải
b
)
Phi kim loải
Ta cọ thãø gii thêch cạc âàûc âiãøm ca kim loải dỉûa vo l thuút cäø âiãøn vãư cáúu tảo
ngun tỉí . Kim loải cọ ạnh kim l do khi cọ ạnh sạng chiãúu vo thç âiãûn tỉí s háúp thủ
nàng lỉåüng . Do âọ nọ cọ nàng lỉåüng cao hån, bë kêch thêch v nhy lãn phán mỉïc nàng
lỉåüng trãn . Tải mỉïc nàng lỉåüng ny l khäng äøn âënh do âọ âiãûn tỉí chè täưn tải mäüt thåìi
gian ráút ngàõn v sau âọ tråí vãư mỉïc nàng lỉåüng c . Khi âọ chụng thi båït pháưn nàng
lỉåüng dỉåïi dảng bỉïc xả v lm cho kim loải cọ v láúp lạnh sạng . Tênh dáùn âiãûn v dáùn
nhiãût cng cọ thãø gii thêch tỉång tỉû . C

o
C) , stibi (631
o
C)
c - Theo tênh cháút hoảt âäüng :
Kim loải kiãưm : natri ,kali, liti
Kim loải chuøn tiãúp : sàõt , cräm ,mangan ,vanadi
1.1.2. Liãn kãút kim loải :
Trong kim loải pháưn låïn cạc
ngun tỉí nhỉåìng båït âiãûn tỉí âãø tråí thnh
ion dỉång cn cạc âiãûn tỉí tråí thnh âiãûn
tỉí tỉû do . Cạc âiãûn tỉí ny khäng bë chi
phäúi båíi mäüt ngun tỉí no c . Giỉỵa cạc
ion dỉång våïi nhau v cạc âiãûn tỉí våïi
nhau s täưn tải lỉûc âáøy , giỉỵa ion v âiãûn
tỉí sinh ra lỉc hụt . Sỉû cán bàòng giỉỵa cạc
lỉûc ny l cå såí ca liãn kãút kim loải . Âáy
l dảng liãn kãút quan trng ca kim loải,
nhåì mäúi liãn kãút ny m kim loải cọ tênh
de
ío ráút cao .
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
-
-
-
H
çnh 1.2- Liãn kãút kim loải.

3
4
2-L tênh : cạc tênh cháút váût l ca kim loải cng âỉåüc ỉïng dủng ráút phäø biãún : lm
dáy dáùn âiãûn ,nam chám , váût liãûu dáùn nhiãût
3- Họa tênh : cạc kim loải thỉåìng tạc dủnh mảnh våïi cạc ngun täú phi kim loải v
bë phạ hy trong khäng khê áøm.
4-Tênh cäng nghãû : l kh nàng chëu cạc dảng gia cäng : âục ,rn dáûp ,cạn,càõt
gt Mäüt kim loải khäng thãø âäưng thåìi cọ táút c cạc tênh cäng nghãû âãưu täút.Vê dủ : nãúu
âục täút thç dáûp s kẹm Kim loải d ráút qu nhỉng nãúu tinh cäng nghãû xáúu thç khäng
thãø sỉí dủng trong lénh vỉûc cå khê .
1.1.4. Cáúu tảo mảng tinh thãø ca kim loải ngun cháút :
1- Cạc khại niãûm cå b
n
a-Màût tinh thãø : trong kim loải cạc ngun tỉí sàõp xãúp cọ tráût tỉû , tỉïc l chụng âãưu
nàòm trãn nhỉỵng màût phàóng song song v cạch âãưu nhau gi l màût tinh thãø .Táûp håüp vä
säú cạc màût nhỉ váûy tảo nãn mảng tinh thãø .
b-Khäúi cå såí (cn gi l ä cå bn) : l pháưn nh nháút âàûc trỉng cho mäüt loải mảng
tinh thãø .Cọ thãø xem nhỉ mảng tinh thãø l do vä säú cạc khäúi cå såí xãúp liãn tiãúp nhau tảo
nãn.
c-Thäng säú mảng (cn gi l hàòng säú mảng) : l khong cạch giỉỵa hai ngun tỉí
trãn mäüt cảnh ca khäúi cå såí .Thäng säú mảng l kêch thỉåïc cå bn ca mảng tinh thãø, tỉì
âọ cọ thãø
suy ra cạc khong cạch báút k trong mảng .Âån vë âo thäng säú mảng l kx
(nano mẹt) hay àng sträng , våïi 1kx = 1,00202A
o
= 1,00202.10
-8
cm. Theo thäng säú
mảng ta cọ thãø tênh âỉåüc âỉåìng kênh ngun tỉí kim loải . Thäng säú mảng thỉåìng k
hiãûu l a .

2
. kiãøu mảng ny chè cọ mäüt thäng säú mảng l a . Thỉåìng gàûp
trong cạc kim loải Fe
a
J
, Cu, Ni, Al, Pb
c-Sạu phỉång xãúp chàût (lủc giạc xãúp chàût A3) : Cạc ngun tỉí nàòm åí cạc âènh v åí
tám hai màût âạy ca hçnh làng trủ lủc giạc âãưu .Ba ngun tỉí nàòm åí trung tám ba làng
trủ tam giạc cạch nhau.Mảng sạu phỉång xãúp chàût cọ hai thäng säú mảng l a v c, t säú
c/a gi l hãû säú xãúp chàût.
5
H
ỗnh 1.3- Mọ hỗnh vaỡ caùch sừp xóỳp nguyón tổớ trong khọỳi cồ sồớ.
a) Lỏỷp phổồng tỏm mỷt
b) Lỏỷp phổồng tỏm khọỳi
c) Saùu phổồng xóỳp chỷt
Trong trổồỡng hồỹp lyù tổồớng
3
8

a
c
| 1,633 .Trong thổỷc tóỳ tố sọỳ c/a khọng õuùng laỡ
1,633 maỡ dao õọỹng trong trong khoaớng 1,57
y 1,64 vaỡ cuợng õổồỹc coi laỡ xóỳp chỷt . Caùc
kim loaỷi
aỡi theo mọỹt chióửu . Noù coù hai thọng sọỳ maỷng laỡ a vaỡ c , tố sọỳ
c
hỏỳt . Do õoù khọng coù kim loaỷi naỡo coù kióứu maỷng õồn giaớn chờnh phổồng tỏm khọỳi caớ .
coù kióứu maỷng naỡy laỡ : Zn, Cd, Co

maỷng tinh thóứ laỡ phỏửn thóứ tờch (dióỷn tờch) coù nguyón tổớ
ỏỷt õọ
ỹ nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ
Do ta coi caùc nguyón tổớ kim loaỷi laỡ hỗnh cỏửu nón duỡ chuùng sừp xóỳp sờt chỷt bao
nhióu õi nổợa giổợa chuùng vồùi nhau cuợng coỡn coù caùc khoaớng
ỹ nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ
Do ta coi caùc nguyón tổớ kim loaỷi laỡ hỗnh cỏửu nón duỡ chuùng sừp xóỳp sờt chỷt bao
nhióu õi nổợa giổợa chuùng vồùi nhau cuợ
ng coỡn coù caùc khoaớng
õổa ra vỏỳn õóử mỏỷt õọỹ cuớa nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ .
Mỏỷt õọỹ nguyón tổớ trong
õổa ra vỏỳn õóử mỏỷt õọỹ cuớa nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ .
Mỏỷt õọỹ nguyón tổớ trong
chióỳm chọự tờnh ra phỏửntrm.chióỳm chọự tờnh ra phỏửntrm.
M ỹ khọỳi Mv = M ỹ khọỳi Mv =
%100.
V
nv
sồớ
yón tổớ
ỳi
ỷt
Trong õoù : n - sọỳ ngyón tổớ coù trong khọỳicồ
v - thóứ tờch cuớa mọỹt ngu
V-thóứ tờch khọ cồ sồớ
Mỏõọỹ mỷt M =
S
%100.
n
s

s
,
cuớa khọỳi cồ sồớ maỷng tinh thóứ.
õoaỷn thúng nọỳi
ùc laỡ 0,221d vaỡ coù tỏỳt caớ 12 lọự họứng. Maỷng lỏỷp phổồng
nũm ồớ khoaớng 1/4 caùc õổồỡng
ớ taùm lọự họứng nhổ vỏỷy. Maỷng lỏỷp phổồng
hồn nhổng kờch thổồùc lồùn hồn .
guyón tọỳ õổồỹc kyù hióỷu bũng caùc chổợ Hy laỷp cọứ :D, E, J Trong õoù D laỡ kyù hióỷu
odaỷng õa hỗnh ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp nhỏỳt, caùc chổợ coỡn laỷi kyù hióỷu lỏửn lổồỹt ồớ caùc nhióỷt õọỹ
ao hồn.
õióứm giổợa caùc mỷt bón, kờch thổồ
tỏm khọỳi coù nhióửu lọự họứng hồn nhổng kờch thổồùc caùc lọự họứng nhoớ hồn .
Maỷng lỏỷp phổồng tỏm mỷt :
-Loa
ỷi thổù nhỏỳt : nũm trong khọỳi taùm mỷt coù tỏm nũm ồớ trung tỏm khọỳi cồ sồớ vaỡ
õốnh ồớ õióứm giổợa caùc mỷt bón, kờch thổồùc 0,41d. Coù tỏỳt caớ bọỳn lọự họứng nhổ vỏỷy .
-Loaỷi thổù hai : nũm trong khọỳi bọỳn mỷt, tỏm
cheùo khọỳi ^111`, kờch thổồùc 0,225d , coù tỏỳtca
tỏm mỷt coù sọỳ lọự họứng ờt
1.1.6.Tờnh õa hỗnh cuớa kim loaỷi (thuỡ hỗnh) :
1-Khaùi nióỷm vaỡ vờ duỷ :
Khaù nhióửu kim loaỷi coù nhióửu kióứu maỷng tinh thóứ khaùc nhau ồớ caùc khoaớng nhióỷt
õọỹ vaỡ aùp suỏỳt khaùc nhau, tờnh chỏỳt õoù goỹi laỡ tờnh õa hỗnh .
Nhióỷt õọỹ maỡ taỷi õoù kim loaỷi chuyóứn tổỡ kióứu maỷng naỡy sang kióứu maỷng khaùc goỹi laỡ
nhióỷt õọỹ tồùi haỷn cuớa chuyóứn bióỳn õa hỗnh . Nhióỷt õọỹ naỡy coỡn phuỷ thuọỹc vaỡo tọỳc õọỹ nung
noùng, tọỳc õọỹ laỡm nguọỹi vaỡ traỷng thaùi ban õỏửu cuớa kim loaỷi . Caùc daỷng õa hỗnh khaùc nhau
cuớa mọỹtn
ch
c

D
.Trong khong tỉì 911
o
C âãún
1392
o
C cọ mảng láûp phỉång tám màût gi l FeJ.
Thiãúc åí nhiãût âäü thỉåìng cọ mu sạng bảc, cọ thãø ha
l Sn
E
. Nhỉng khi lm ngüi xúng -30
o
C thç tråí thnh Sn
D
cọ mu xạm åí dảng bäüt.
2-Sỉû thay âäøi tênh cháút khi co
Khi cọ chuøn biãún âa hçnh cạc kim loải âãưu cọ sỉû thay âäøi cạc tinh cháút ca chụng.
-Thãø
Tỉì Fe
D
sang Fe
E
thãø têch ca cọ gim âi khong 1% . Tỉì Sn
E
-Thay âäøi vãư cå tênh : t
-Thay âäøi vãư l tênh : do sỉû sàõp xãúp ca ngun tỉí cọ thay âäøi nãn nhiãût dung ,
âiãûn tråí âãưu biãún âäøi âi.
Sỉû thay âäøi tênh cháút ca kim loảik
lỉåỵng âãø táûn dủng cạc tênh cháút cọ lå
âỉåüc sỉí dủng ráút nhiãưu trong nhiãût luûn .

Tinh thóứ ma gió (maỷng saùu phổồng xóỳp chỷt) coù õióỷn trồớ : theo truỷc a coù
U = 4,53.10
-6
:cm, theo truỷc c coù U = 3,7
2-ồn tinh thóứ vaỡ õa tinh thóứ :
ồn tinh thóứ : Nóỳu vỏỷt tinh thóứ coù maỷng thọỳng nhỏỳt vaỡ phổồng khọng thay õ
toaỡn bọỹ thóứ tờch thỗ goỹi laỡ õồn tinh thóứ.
óứ hỗnh dung vóử õồn tinh thóứ ta lỏỳy mọỹt khọỳi cồ sồớ vaỡ tởnh tióỳn noù theo ba truỷc toỹa
õọỹ vồùi õoaỷn bũng chu kyỡ tuỏửn hoaỡn maỷng (thọng sọỳ maỷng) seợ õổồỹc õồn tinh thóứ.
T
loaỷi õóứ coù õổồỹc tinh thóứ phaới aùp duỷng cọng nghóỷ õỷc bióỷt "nuọi" õồn tinh thóứ. Ngaỡy nay
ngổồỡi ta mồùi chóỳ taỷo õổồỹc caùc õồn tinh thóứ kim loaỷi coù kờch thổồùc nhoớ, daỡi khoaớng 3,5
cm.
Mọỹt sọỳ õồn tinh thóứ, õỷc bióỷt laỡ khoaùng vỏỷt, coù bóử mỷt ngoaỡi khaù nhụn, hỗnh daùng
xa
ùc õởnh, õoù laỡ nhổợng mỷt phúng nguyón
nguyón tổớ lồùn nhỏỳt).
Tờ
knhaucoù mỏỷt õọỹ nguyón tổớ khaùc nhau.

.
a tinh thóứ : laỡ kim loaỷi coù cỏỳu taỷo gọửm nhióửu tinh thóứ. Mọựi tinh thóứ trong õoù goỹi laỡ
haỷt.
a tinh thóứ coù caùc õỷc õióỳm sau :
-Do sổỷ õởnh hổồùng maỷng tinh thó
giổùa caùc haỷt luọn lóỷch nhau mọỹt goùc naỡo õoù.
-Taỷi vuỡng bión giồiù haỷt maỷng tinh thóứ bở xọ lóỷch .
-a tinh thóứ coù tờnh õúng hổồùng
Do õoù trong thổỷc tóỳ caùc kim loaỷi thổồỡng gỷp õóửu coù cồ tờnh õọửng nhỏỳt theo moỹi phổồng.
Nóỳu õem keùo, caùnkim