Расчет коэффициента заполнения кристаллической решетки
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Уфимский государственный авиационный технический университет
ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ
Практикум
 |  | ||||
 | |||||
Уфа 2006
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра общей технологии и металловедения
ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ
практикум
Уфа 2006
Составитель И.З. Шарипов
УДК 669: 661.3 (07)
ББК 34.2 (я7)
Физика металлов: Практикум по дисциплине «Физика металлов» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.– Уфа, 2006.– 22 с.
Изложены методы решения типовых задач на практических занятиях по дисциплине "Физика металлов". Подобраны задачи для самостоятельного решения по курсу.
Предназначен для студентов, обучающихся по заочной и вечерней формам, направления подготовки дипломированных специалистов 151000 (657800) – «Конструкторско-технологическое обеспечение машино-строительных процессов», специальность 151001 (120100) – «Технология машиностроения», и по направлению подготовки бакалавров 552900 – «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительного производства».
|
|
|
Табл. 1, Ил. 4, Библ.: 3 назв.
Рецензенты Д-р физ.-мат. наук,
ст. науч. сотр. ИПСМ РАН А.И. Пшеничнюк
Канд. физ.-мат. наук,
доц. каф. общей физики БашГУ М.Х.Балапанов
Уфимский государственный авиационный технический университет, 2006
Содержание
1. Введение 4
2. Расчет коэффициента заполнения кристаллической решетки 4
3. Расчет скорости движения электронов в металлах 7
4. Расчет тепловой скорости движения электронов 10
5. Расчет электрической проводимости металлов 11
6. Поверхностное легирование. Химико-термическая обработка. 15
7. Потери в ферромагнетиках в переменных магнитных полях 17
Список литературы 22
Введение
Курс практических занятий предназначен для закрепления и углубления знаний, полученных на лекциях, из чтения книг и других источников. Для полного освоения материала необходимо научиться применять теоретические знания для решения практических задач. Для этого требуется не только помнить основные факты и теоретические положения, но и умение анализировать ситуацию, находить взаимосвязи между явлениями, вычленять наиболее важные моменты в процессе решения поставленных задач. Подобная степень владения материалом лекций невозможна без практической тренировки и самостоятельного решения задач, для помощи в этом студентам предназначен данный курс занятий.
|
|
|
Расчет коэффициента заполнения кристаллической решетки
Коэффициент заполнения Z характеризует плотность упаковки атомов в кристаллической решетке. Он равен отношению объема занимаемого атомами ко всему объему кристаллической решетки и обычно выражается в процентах. Поскольку кристалл состоит из повторяющихся элементарных ячеек, то очевидно достаточно вычислить отношение для одной ячейки кристалла. То есть коэффициент заполнения будет равен
(1)
|
|
|
где Vат – объем занимаемый атомами в ячейке, Vяч – объем элементарной ячейки кристалла.
Рассмотрим простую кубическую кристаллическую решетку (Рис. 1). В ней элементарная ячейка представляет собой куб, с ребром равным периоду ячейки a. Ее объем равен объему куба
Рис. 1. Объем, занимаемый атомами в элементарной ячейке простой кубической решетки.
(2)
Объем, занимаемый атомами, найдем посчитав число атомов N , входящих в ячейку, и умножив на объем одного атома V0
(3)
Объем одного атома V0 вычислим как объем шара с радиусом r
(4)
Подставим формулы (2), (3), (4) в (1) , получим
(5)
Для простой кубической решетки число атомов, входящих в ячейку ( см. рис. 1), равно 8. Но они входят в ячейку не целиком , а частично, 1/8 частью. Поэтому число целых атомов , входящих в ячейку будет равно
(6)
Соотношение между периодом решетки а и радиусом атома r , легко находится, при упаковке шаров с центрами по вершинам куба (см. рис. 1)
или 
(7)
|
|
|
Подставляя (6), (7) в (5), получим окончательно
(8)
или 
Аналогичным путем находим коэффициенты заполнения для других типов кристаллических решеток.
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!