Все вещества в твердом состоянии имеют кристаллическое или {шое строение. В аморфном веществе атомы или молекулы ^положены хаотично, в то время как в кристаллическом веще-стве — в строго определенном порядке, и каждая элементарная кристаллическая ячейка представляет собой пространственную геометрическую фигуру Металлы, в основном, имеют 3 вида кри¬сталлических решеток — кубические (объемно- и гранецентриро-ванные) и гексагональные. На рис. 5.1 изображены элементарные ячейки кристаллических решеток металлов.
Каждая решетка характеризуется параметром ячейки или пе¬риодом кристаллической решетки. Для кубических решеток ОЦК и ГЦК параметром является длина ребра куба, для цлотноупакован-ной гексагональной решетки задают три величины: о — сторона шестиугольника, лежащего в основании призмы; с—высота при¬змы и в — сторона треугольника внутри ячейки. Параметр крис¬таллической ячейки измеряется в нанометрах (нм).
Каждый металл имеет свою кристаллическую структуру и, следовательно, элементарную кристаллическую ячейку. Это объясняется тем, что атомы, имеющие разные массы, устанавли¬ваются на строго определенных расстояниях, пропорциональных их массам.
Для того чтобы уменьшить эти расстояния, нужно преодо¬леть силы отталкивания, а чтобы увеличить их,-нужно преодолеть силы притяжения, т. е. любое изменение размера ячейки будет связано с затратами энергии. Различие форм кристаллической ячейки объясняется тем, что всякая материальная система стре¬мится к состоянию, при котором уровень свободной (внутрен¬ней) энергии ее окажется минимальным. Такое состояние систе¬мы окажется наиболее устойчивым. Следовательно, размеры и форма элементарной кристаллической ячейки зависят от массы атомов, составляющих решетку, а также от стремления системы иметь минимальный уровень свободной (внутренней) энергии. При анализе строения элементарных кристаллических ячеек ста-новится понятным и объяснимым различие свойств металлов— формы ячеек разные, расстояния между атомами разные, следо-вательно, и связи, х е. силы межатомного взаимодействия, будут разными. Однако свойство элементарной ячейки металла нельзя идентифицировать со свойствами реального металла, так как он составлен огромным количеством хаотично расположенных эле¬ментарных ячеек. Возможны два вида формирования структуры —монокристаллическая и поликристаллическая. Под монокри¬сталлом понимают строго упорядоченную систему элементар-
„ ячеек, в то время как поликристаллическое строение характе-
зуется хаотичным расположением огромного количества
ментарных ячеек. Возьмем монокристалл, составленный
сконцентрированными ячейками, и вырежем образец в
твлении, параллельном плоскости любой грани. В элемен-
гой ячейке число атомов любой грани куба равно 4, и они
юложены в виде квадрата. В диагональной плоскости имеем
„JOB, составляющих прямоугольник с одним атомом в точке
точения диагоналей {рис. 5.2). Естественно, свойства образ-
вырезанных из монокристалла в различных направлениях,
разными. Это явление носит название анизотропии
