Mai multe materiale:
Polimorfismul este un fenomen în care materialul în același interval de temperaturi sau presiuni are o structură cristalină, cât și în alte intervale de timp - o alta. Cu alte cuvinte, cu o schimbare a temperaturii sau presiunii de schimbare se observă în structura cristalină a materialului. Temperatura și presiunea la care se produce o schimbare a structurii cristaline a materialului, numit, respectiv, temperatura și presiunea transformării polimorfice sau alotropic.
Diverse modificări cristalografica un material pentru a desemna alfabetul grecesc # 945;, # 946;, g, # 948;, # 949;, # 963; etc. Modificarea observată la cele mai joase temperaturi, notate cu litera # 945;, la temperaturi mai ridicate - # 946; etc.
Un exemplu frapant al polimorfismului din materiale nemetalice este existența a două modificări cristalografice carbon pur, cunoscut sub numele de grafit și diamant. Ambele materiale sunt identice în compoziția chimică și diferă numai în structura cristalină. Ca urmare a proprietăților diamant și grafit sunt substanțial diferite. Grafitul este un material moale, fragil și opac, în timp ce diamant este unul dintre mineralele cele mai solide se găsesc în natură, și sunt în general transparente.
Polimorfismul fenomen destul de comună în lumea metalelor. Multe metale au polimorfism. De exemplu, cu creșterea structurii Co-hcp este rearanjat temperaturii structurii fcc, în timp ce structura hcp Ti este rearanjat într-o structură bcc.
Polimorfismul este cel mai clar manifestat în fier, care, atunci când este încălzit se schimbă de două ori structura sa cristalină (Fig. 11).
lichid fcc bcc bcc
# 945; -Fe # 946; -Fe # 947; -Fe # 948; -Fe
768 911 1392 1539 T ° C.
Fig. 11. cristalografică fier modificare.
La temperaturi sub 768 ° C, fierul este un material feromagnetic, iar la temperaturi de peste 768 ° C - paramagnetic. Anterior am considerat că proprietățile magnetice ale fierului este asociat cu o modificare a structurii sale cristaline și de aceea, oțelul de fier feromagnetic notat # 945; -Fe, și paramagnetic - # 946; -Fe. Mai târziu sa dovedit că nu este. Ambele au aceeași structură bcc de fier. Cu toate acestea, istoric stabilit diviziunea de fier pe # 945; -Fe și # 946; -Fe salvat. În momentul bcc fierului cu structura observată la temperatura de până la 911 ° C, numit # 945; -Fier.
In intervalul de temperaturi 911-1392 ° C, fier are o structură cubică cu fețe. O astfel de fier §i semnifica # 947; -Fe. Structura fcc diferă de structura bcc densitate mai mare a atomilor. Prin urmare, atunci când încălzirea oțelului la temperaturi de peste 911 ° C, există o reducere a dimensiunii (volumul) al eșantionului.
In intervalul de temperaturi 1392-1539 ° C, fierul are din nou structura bcc. Cu toate acestea, perioada rețelei cristaline de fier un pic mai mult decât atât # 945; -Fier. O astfel de fier §i semnifica # 948; -Fe.
La temperaturi de peste 1539 ° C se topește de fier pur și se transformă într-o topitură lichidă.
Un alt exemplu este staniu polimorfism polimorfism metalic. La temperaturi sub -30 ° C și un plastic alb # 946; staniu (# 946; -sn) este transformat în ei # 945; -modification, adică, în # 945; -sn, care este o pulbere de culoare gri. Nu are nici o idee despre natura acestui fenomen, la momentul respectiv, numit „ciuma staniu“.
Fenomenul polimorfismului subliniază din nou faptul că proprietățile materialelor depind nu numai de compoziția chimică a acestora, dar, de asemenea, în mare măsură de structura lor.
3. Formarea microstructurii metalelor
Și aliaje de solidificare
Procesul trecerii unei substanțe din stare lichidă în solidă cristalizare sostoyanienazyvayut cristalin. Procesul invers se numește topire. Considerăm în detaliu procesul de cristalizare a metalelor.