Bài viết trình bày khái niệm, ý nghĩa, phân loại của mật độ nguyên tử trong mạng tinh thể

Các vật rắn trong tự nhiên hiện nay được phân thành hai nhóm là vật rắn tinh thể và vật vô định hình. Việc phân loại này để tạo sự thuận lợi cho quá trình mô hình hoá khi nghiên cứu vật liệu. Trong đó, cấu trúc tinh thể là đặc trưng cơ bản và quyết định nhiều tính chất quan trọng của kim loại.

Do vậy, chúng ta có thể dựa vào mô hình mạng tinh thể để xác định được các đặc trưng cơ bản, định hướng được tính chất của các vật liệu sử dụng. Nó là một mô hình không gian, dùng để nghiên cứu quy luật sắp xếp của nguyên tử (hoặc ion, phân tử) trong vật tinh thể.

mạng tinh thể crystal lattice material vật liệu cơ khí

Khái niệm về mật độ nguyên tử

Nếu coi các chất điểm trong mạng tinh thể là các nguyên tử có dạng hình cầu thì trong mạng tinh thể luôn có những khoảng trống, gọi là các lỗ hổng trong mạng tinh thể. Để đánh giá mức độ xếp chặt người ta dùng khái niệm mật độ nguyên tử.

mật độ nguyên tử atomic density material vật liệu cơ khí

Ý nghĩa của mật độ nguyên tử

Mật độ nguyên tử quyết định cơ chế biến dạng dẻo; mật độ nguyên tử và lỗ hổng trong mạng tinh thể quyết định khả năng hòa tan xen kẽ của các nguyên tử khác vào mạng tinh thể đó.

Phân loại

Phân biệt hai loại mật độ nguyên tử:  mật độ nguyên tử của mặt tinh thể Ms và mật độ nguyên tử của mạng tinh thể Mv

Trong đó:

nS: Số nguyên tử thuộc mặt

S1nt: Diện tích tiết diện mặt cắt đi qua tâm của một nguyên tử

Smat: Diện tích của mặt tính mật độ mặt

Mật độ mặt đánh giá mức độ liên kết của nguyên tử trong mặt đang xét, mật độ mặt càng lớn thì mặt càng bền vững.

Trong đó:

nv : Số nguyên tử trong một ô cơ bản

V1nt: Thể tích của một nguyên tử

Vocoban: Thể tích của một ô cơ bản

Mật độ khối cho biết mức độ điền đầy vật chất của kiểu mạng, do đó có thể cho biết sơ bộ đánh giá khối lượng riêng của vật liệu có kiểu mạng đó.

Trong thực tế, kim loại nguyên chất thường tồn tại các kiểu mạng như mạng lập phương thể tâm, mạng lập phương tâm mặt, và mạng lục giác xếp chặt. Chúng ta sẽ tính toán mật độ nguyên tử của từng kiểu mạng ở các bài đăng tiếp theo.

Mọi vấn đề liên quan đến kỹ thuật vật liệu mời các bạn vui lòng bình luận bên dưới hoặc liên hệ chuyên trang kythuatvatlieu.com. Chúng tôi sẽ cùng đồng hành cùng các bạn!

Liên hệ: Hotline (zalo): 0961628296, Email: [email protected], Facebook Fanpage: Kỹ thuật vật liệu