قالب وب سایت
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران 
مدیر وب سایت
نظر سنجی
چه مطالبی مفیدتر است؟






لینک های مفید
ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)

ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures) بر اساس نحوه چیدمان یون ها در کنار یکدیگر، استوار است. در بلور های یونی نحوه قرار گیری یون ها به شکلی است که نیرو های جاذبه حداکثر و نیرو های دافعه حداقل باشند. پنج قانون عمومی وجود دارد که ساختار های بلوری را تفسیر می کنند. این قوانین پنج گانه، قوانین پائولینگ نام دارند.

قانون اول پائولینگ: در هر ساختار، یک چند وجهی آنیونی در اطراف هر کاتیون ایجاد می شود. عدد هماهنگی یا همسایگی هر کاتیون، برابر با تعداد آنیون های احاطه کننده آن است و توسط نسبت شعاع آنیون به کاتیون مشخص می شود. اگر شعاع آنیون از یک مقدار مشخص بیشتر باشد، کاتیون مرکزی نمی تواند در تماس با تمام آنیون ها قرار بگیرد. بنابراین باید نسبت مشخصی بین شعاع آنیون و کاتیون وجود داشته باشد. از دیدگاه هندسی این ساختار ها می توانند با عدد همسایگی کمتر نیز تشکیل شوند ولی پایدارترین ساختار، همیشه بیشترین عدد همسایگی را دارد. در جدول روبرو، ارتباط عدد همسایگی با نسبت شعاع کاتیون و آنیون مشاهد می شود.


عدد همسایگی

آرایش یون ها در

اطراف یون مرکزی

محدوده نسبت شعاع

کاتیون به آنیون

ساختار

3

گوشه های مثلث

0.155≤

عدد همسایگی 3

4

گوشه های چهاروجهی

0.225≤

عدد همسایگی 4

6

گوشه های هشت وجهی

0.414≤

عدد همسایگی 6

8

گوشه های مکعب

0.732≤

عدد همسایگی 8



قانون دوم پائولینگ: این قانون مبنای ارزیابی خنثی بودن الکتریکی در ساختار است. قدرت پیوند کاتیون به آنیون برابر است با حاصل تقسیم ظرفیت کاتیون بر عدد همسایگی آن. دراین حالت تفاوتی میان آنیون های متفاوت وجود ندارد. این قانون بیان می کند که در یک ساختار پایدار قدرت کل پیوند هایی که از کاتیون به یک آنیون می رسد باید برابر با ظرفیت آنیون باشد.

قانون سوم پائولینگ: این قانون نحوه اتصال چند وجهی های دربرگیرنده کاتیون ها را بیان می کند. در یک ساختار پایدار، چند وجهی ها تمایل دارند که از گوشه ها به یکدیگر متصل شوند.

قانون چهارم پائولینگ: چند وجهی هایی که کاتیون مرکزی آن ها عدد همسایگی کوچک تر و ظرفیت بیشتر دارد، تمایل دارند تا از طریق به اشتراک گذاشتن گوشه ها به یکدیگر متصل شوند.

قانون پنجم پائولینگ: تعداد اجزاء مختلف در یک ساختار تمایل دارد که کم باشد. واحدهای تکرار شونده در ساختار تمایل دارند که با یکدیگر مشابه باشند، زیرا هر اتم در یک ساختار در یک محیط خاص بیشترین میزان پایداری را دارد.

در ادامه به معروف ترین ساختار های سرامیکی که بر قوانین پائولینگ استوار هستند اشاره می شود.



ساختار بسیاری از هالیدها و اکسیدها مشابه با ساختار نمک طعام است. در نمک طعام، آنیون ها به صورت ساختار مکعبی با وجوه مرکز پر (FCC) چیده  شده و کاتیون ها تمام موقعیت های اکتاهدرال یا هشت وجهی را اشغال می کنند. در این ساختار عدد همسایگی کاتیون ها و آنیون ها برابر با 6 است. مثال هایی از موادی که در ساختار نمک طعام متبلور می شوند، عبارتند از:

NaCl, KCl, LiF, KBr, MgO, CaO, SrO, BaO, CdO, VO, MnO, FeO, CoO, NiO

این ساختار علیرغم چیدمان FCC برای آنیون ها، فشرده نیست. در فلزات با ساختار FCC، عدد همسایگی برابر با 12 است. بنابراین فشردگی ساختار نمک طعام نسبت به فشردگی ساختار FCC، کمتر است.


در ساختار بلند روی یا اسفالریت، آنیون ها به صورت مکعبی فشرده قرار گرفته اند و کاتیون ها نیمی از مواضع چهار وجهی را پر کرده اند. کاتیون های این ساختار کوچکتر از آن هستند که در مکان های هشت وجهی پایدار باشند، بنابراین در مواضع چهاروجهی قرار می گیرند. عدد همسایگی در این ساختار برابر با 4 است.

مثال هایی از موادی که در ساختار بلند روی متبلور می شوند:

الماس، کاربید سیلیسیوم، نیترید بور


آرایش کاتیون ها به صورت مکعبی با وجوه مرکز دار بوده و آنیون ها در مواضع تتراهدرال قرار می گیرند. از ویژگی های قابل توجه این ساختار، وجود یک حفره بزرگ در مرکز سلول واحد است. ThO2، TeO2 و UO2 چنین ساختاری دارند. تعداد زیاد مواضع خالی به UO2 اجازه می دهد که به عنوان یک سوخت هسته ای منحصر به فرد مورد استفاده قرار گیرد که در آن محصولات جوش هسته ای در مواضع شبکه ای خالی قرار می گیرند و بنابراین مشکلات کمتری را ایجاد می کنند.




طبقه بندی: ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)، سرامیک ها،
برچسب ها: ساختار سرامیک ها (Ceramic Structures)،
دنبالک ها: بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی،
[ چهارشنبه 24 تیر 1394 ] [ 11:20 ق.ظ ] [ امید اشکانی ]
.: Web Site Theme by Engineer Omid Ashkani :.

درباره وب سایت


با سلام.

به وب سایت بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی خوش آمدید. در این وب سایت سعی داریم تا بهترین مطالب را برای شما قرار دهم.

شما در این وب سایت می توانید از به روز ترین مطالب علم مواد و مهندسی متالورژی بهره مند شوید.

امیدوارم مطالب جمع آوری شده مفید واقع شود.

در نهایت لازم می دانیم ، ذکر کنیم ، مطالب این وب سایت کاملا تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران است.

استفاده از مطالب این وب سایت تنها با ذکر منبع و نام نویسنده مجاز است که این امر، بسیار مهم است نه تنها در استفاده از مطالب این وب سایت بلکه در تمامی موارد ذکر مراجع بسیار پر اهمیت است.

با تشکر

موضوعات
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

  • آریس مت
  • میهن بلاگ
  • بک لینک
  • از قدیم تا کنون