Bir kristal malzemede uzun-aralıkta düzen mevcu4ur.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Bir kristal malzemede uzun-aralıkta düzen mevcu4ur."

Duygu Ince
6 yıl önce
İzleme sayısı:

3 Bir kristal malzemede uzun-aralıkta düzen mevcu4ur. Kristal ka8ların bazı özellikleri, malzemelerin kristal yapılarına, yani atomların, iyonların ya da moleküllerin üç boyutlu olarak meydana düzene bağlıdır. Bazen kristal yapılardan bahsedilirken kafes terimi kullanılır. Kafes ya da kristal kafes terimi, kristal yapılarda, atomların, üç boyutlu dizilişlerinde, bulundukları yerlere (ya da küre merkezlerine) karşılık gelen noktaları ifade eder.

5 Kristal yapılarda bulunan atomsal düzen, yapının bir grup atomdan oluşan küçük bir birimin tekrar etmesi ile oluştuğuna işaret eder. Bu açıdan kristal yapıları tanımlamak ve anlatmak için, birim hücre olarak adlandırılan, kristalin tekrar eden bu en küçük öğesinin kullanılması kolaylık sağlar.

Birçok metalde bulunan bir kristal yapı, bütün köşelerinde ve yüzey merkezlerinde birer atomun bulunduğu, kübik geometride bir birim hücreye sahip@r.

7 Birçok metalde bulunan bir kristal yapı, bütün köşelerinde ve yüzey merkezlerinde birer atomun bulunduğu, kübik geometride bir birim hücreye Uygun bir şekilde yüzey-merkezli kübik (YMK) kristal yapı olarak adlandırılmış8r. Bakır, alüminyum, gümüş ve al8n gibi iyi bilinen bazı metaller YMK yapıya (Tablo 3.1).

8 Koordinasyon sayısı ve atomsal dolgu faktörü (ADF) kristal yapılar için önemli diğer iki Metallerde her atomun koordinasyon sayısı aynıdır. ADF, birim hücredeki bütün atomların, ka8-küre modeline göre, birim hücre içinde kalan toplam küresel hacimlerinin, birim hücre hacmine oranıdır.

9 Metallerde yaygın olarak bulunan bir diğer kristal yapı; hacim merkezinde bir ve köşelerinde sekiz atomun bulunduğu, kübik bir birim hücreye sahip olan hacim-merkezli kübik (HMK) yapıdır.

11 Bazı metallerin birim hücrelerinde kübik simetri bulunmaz. Ele alınacak son kristal yapı hekzagonal bir birim hücreye Şekil 3.3a da sıkı-paket hekzagonal (SPH) yapı olarak adlandırılan bu yapının birim hücresi küçük-küreler ile Şekil 3.3b de ise SPH birim hücrelerinden oluşmuş bir hacim

13 Kristal yapı bilgisi sayesinde metallerin teorik yoğunlukları aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

14 Bazı metaller ve metal dışı malzemeler birden fazla kristal yapıda bulunabilirler. Bu özelliğe polimorfizm denir. Element halindeki ka8lar için, allotropi olarak adlandırılan bu özelliğe sahip malzemelerin hangi kristal yapıda bulunduğu, sıcaklığa ve dış basınca bağlıdır.

15 Birim hücre geometrisi, kenar uzunlukları a, b, c ve iç açıları α, β, γ dan oluşan al8 parametre yardımıyla tam olarak tanımlanır. Kafes parametreleri olarak da adlandırılan bu parametreler Şekil 3.4 te gösterilmiş@r. a, b, c ve α, β, γ nın, her biri ayrı bir kristal sistemi temsil eden, yedi farklı kombinasyonu vardır (bk. Tablo 3.2).

17 Devam ediyor

24 Hekzagonal kristal sistemi dışında bütün düzlemler (hkl) şeklinde üç Miller indisi ile

28 Hekzagonal simetriye sahip kristallerde, doğrultularda olduğu gibi, eşdeğer düzlemlerin aynı indislere sahip olmaları istenir. Bunun için, Şekil 3.7 de gösterilen Miller-Bravais sistemi kullanılır.

33 Kristal yapılı bir ka8da, tekrar eden atom düzeninin, numunenin tamamı boyunca devam etmesi durumunda tek kristal yapı meydana gelir.

35 Kristal ka8ların çoğu, çok sayıda küçük kristalden ya da taneden meydana Böyle malzemeler çok-kristal olarak adlandırılır. Şekil 3.18 de çok kristalli bir malzemenin ka8laşma evreleri olarak Tanelerin birbirlerine temas ezkleri bölgelerde atomsal olarak düzensizlik söz konusudur ve bu bölgeler tane sınırı olarak adlandırılır.

37 Bazı malzemelerin tek kristallerinde fiziksel özellikler, ölçümün kristal doğrultulara göre değişir. Örneğin, modülü, elektrik iletkenliği ve kırınım indeksi [100] ve [111] doğrultularında farklı değerler alabilir. Özelliklerin bu şekilde yöne bağlı olması anizotropi olarak adlandırılır ve kristal doğrultularda atom veya iyon dizilişlerinin (atom ya da iyonlar arası mesafenin) farklı olmasından kaynaklanır. Özelliklerin yönden bağımsız olduğu malzemeler izotropik olarak adlandırılır.

39 Dalgalar birbirlerini kuvvetlendirici yönde etkiler ve genliklerinin eklenmesi sonucu, şeklin sağ taraanda gösterilen dalga oluşur. Bu kırınımın bir göstergesidir. Kırınan bir ışın, birbirini kuvvetlendiren çok sayıda dalgadan meydana gelir.

42 X-ışını dalga boyu ve atomlararası mesafeyi, kırınan ışının açısıyla ilişkilendiren bu basit denklem Bragg Kanunu olarak bilinir (Denklem 3.13).

45 Daha önce, kristaldışı (kristal olmayan) ka8larda atomsal ölçekte nispeten uzun mesafelerde ve düzenli bir atom dizilişi bulunmadığı Bazen, böyle malzemeler amorf (kelime anlamı olarak formu olmayan ya da şekli olmayan ) veya atomsal yapıları sıvılarınkine benzediği için aşırı-soğutulmuş sıvı olarak adlandırılır.

Benzer belgeler

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,