STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK Krystalografie Pevné látky ¨ Většina vlastností pevných látek souvisí s jejich strukturou. Tyto vlastnosti (elektrické, mechanické, optické a magnetické) se často značně od sebe liší v závislosti na tom, zda se jedná o látky: ¨Amorfní, ¨Krystalické, ¨a nebo i na tom, v jaké krystalografické soustavě krystalizují. Proto si v této kapitole shrneme to nejdůležitější, co se týká krystalické struktury pevných látek. ¨ ¨ Amorfní látky ¨Amorfní Látky Amorfní látky jsou látky v pevném skupenství, které nemají pravidelnou (krystalickou) strukturu. Uspořádání částic je v těchto látkách náhodné, určité zákonitosti existují pouze v polohách atomů. Amorfní látky jsou považovány za izotropní, mají ve všech směrech stejné fyzikální vlastnosti amorfní látky jsou pevné, lze je pokládat za kapaliny s velmi vysokou viskozitou. Při zahřívání amorfní látky postupně měknou, až do teploty, kdy se rozpustí. Amorfní látky ¨ Jejich teplotu tání tudíž nelze přesně určit, ale lze je charakterizovat pomocí oblasti měknutí, což je teplotní interval mezi pevnou a kapalnou fází. Mezi amorfní látky patří např. sklo, asfalt, vosk nebo pryskyřice. ¨ Krystalografické soustavy ¨ Již v polovině 19. století se francouzský krystalograf Bravais zabýval otázkou, kolika různými způsoby lze v prostoru uspořádat atomy (modelované tuhými kuličkami) za podmínky, že okolí každého z nich je stejné. Zjistil, že to lze provést 14 způsoby. Některé z takových elementárních buněk si jsou geometricky podobné a tak můžeme 14 elementárních buněk sdružit do 7 krystalografických soustav. Krystalografické soustavy ¨ Krystalografické soustavy ¨ Krystalografické soustavy ¨ Krystalografické soustavy ¨ Většina kovů a jejich slitin krystalizuje: ¨Krychlová plošně centrovaná mřížka fcc (face centred cubic). ¨Krychlová prostorově centrovaná mřížka bcc (body centred cubic). ¨Hexagonální těsně uspořádaná mřížka hcp (hexagonal close packed). ¨ ¨ Polykrystalické materiály, anizotropie ¨ Pokud se elementární buňka opakuje translačně v celém objemu, hovoříme o monokrystalu. Pouze některé látky se však v přírodě vyskytují ve formě monokrystalů (např. diamant a další drahé kameny, oxid křemičitý apod.). Většina ostatních látek (zejména kovy) krystalizuje ve formě polykrystalů, tj. konglomerátu, složeného z drobných monokrystalků (tzv. zrn ), oddělených od sebe hranicemi zrn (Důvodem je zřejmě skutečnost, že polykrystaly mají ve srovnámi s monokrystaly nižší energii a vyšší entropii). Polykrystalické materiály, anizotropie ¨ Anizotropie ¨ Významnou vlastností monokrystalů je tzv. anizotropie fyzikálních vlastností, tj. často značně se lišící vlastnosti v různých směrech (např. modul pružnosti, optické a elektrické vlastnosti, apod.). U polykrystalů je anizotropie potlačena tím, že zrna mají různou orientaci. Přesto i u nich se objevuje anizotropie, způsobená tím, že polykrystaly jsou zpravidla během výroby deformovány (válcovány, protlačovány). Závěr ¨Literatura: ¨[1] Pokluda, J., Kroupa, F., Obdržálek, L.: Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC-DIR spol. s r.o., Brno, 1994, 385s. ¨[2] Vondráček, F. Materiály a technologie I a II, 1985, 243+244s. ¨[3] Ptáček a kol. Nauka o materiálu I a II. CERM, 2003, 520+396 s. ¨[4] internet http://www.ped.muni.cz/wphy/fyzvla/ ¨ ¨ ¨ ¨