Аллотропия и анизотропия металлов — Материаловедение

Такая неодинаковость свойств кристалла в разных кристаллографических направлениях называется анизотропией. В сплавах К49Ф2 и Ю-14 анизотропия имеет такой же характер. В листах магнитострикции сплавов всегда имеет место анизотропия магнитных свойств. Анизотропия механических свойств в отдельных зернах. Характерной особенностью кристаллов вообще и метатлов в частности является анизотропия (векториальность) свойств.

Анизотропия является характерным свойством кристаллических тел (точнее, лишь тех, кристаллическая решетка которых не обладает высшей — кубической — симметрией). Причиной анизотропии молекулярного кристалла может быть также асимметрия его молекул. Помимо кристаллов, естественная анизотропия — характерная особенность многих материалов биологического происхождения, например, деревянных брусков.

Анизотропия — свойство

Плотность и удельная теплоёмкость у всех кристаллов не зависят от направления. А. остальных физических свойств кристаллов тесно связана с их симметрией и проявляется тем сильнее, чем ниже Симметрия кристаллов. Механическая А. состоит в различии механических свойств — прочности, твёрдости, вязкости, упругости — в разных направлениях.

Математически анизотропные свойства кристаллов характеризуются Векторами и Тензорами, в отличие от изотропных свойств (например, плотности), которые описываются скалярными величинами. Поликристаллические материалы (Металлы,Сплавы), состоящие из множества кристаллических зёрен (кристаллитов (См. Кристаллиты)), ориентированных произвольно, в целом изотропны или почти изотропны.

При исследовании в поляризованном свете эти тёмные диски, как и гладкие мышцы и некоторые структуры костной ткани, обнаруживают двойное лучепреломление, т. е. они анизотропны. СНиП 2.03.01 84] Анизотропия – неодинаковость физических свойств материала или вещества по различным направлениям.

Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Анизотропия свойств отчетливо выявляется лишь в том случае, если для исследования взято твердое вещество в форме монокристалла.

Особенно неблагоприятной характеристикой урана является сильная анизотропия термич. Полиморфизм. Способность одного и того же металла образовывать несколько разных кристаллических структур называется полиморфизмом.

Атомы этих плоскостей связаны друг с другом и между всеми атомными плоскостями также действуют силы притяжения. Следовательно, требуется наименьшая затрата энергии для деформации кристалла в направлении указанных плоскостей, т. е. механические свойства в этих направлениях будут минимальными. Также отличаются магнитная проницаемость, модули упругости, теплопроводность и ряд других свойств, измеряемых в разных направлениях кристалла (по разным кристаллографическим плоскостям).

Следовательно, отдельный кристалл — тело анизотропное, т. е. имеет различные свойства в различных направлениях. В этом случае поликристаллическое тело становится изотропным подобно аморфным телам и приобретает одинаковые свойства во всех направлениях. Упорядоченное расположение атомов, когда атомы занимают в пространстве вполне определенные места, Такие вещества называются кристаллическими.

Смотреть что такое «Анизотропия» в других словарях:

В кристаллитах соблюдаются ближний и дальний порядки. Такой тип решетки в определенных диапазонах температур имеют железо, хром, ванадий, вольфрам, молибден и др. металлы. Она определяется такими показателями как параметр решетки, число атомов в каждой элементарной ячейке, координационное число и плотность упаковки.

Упорядоченность кристаллического строения в пространственной решетке позволяет выделить отдельные кри­сталлографические направления и плоскости. Она являетсяестественным следствием кристаллического строения, так как на различных кристаллографических плоскостях и вдоль различных направлений плотность атомов различна.

Анизотропия проявляется только в пределах одного монокристалла или зерна-кри­сталлита. В интервале температур 911-1392оC железо имеет решетку ГЦК, так как при этом его свободная энергия меньше. Кристаллическая решетка, в которой отсутствуют нарушения сплошности и все узлы заполнены однородными атомами называется идеальной кристалли­ческой решеткой металла. В решетке реального металла могут находиться различные дефекты.

К ним относятся дислокации, т. е. дефекты, образующиеся в решетке в результате смещений кристаллографических плоскостей. На рис. 1.12 в виде кривой ABC схематически показана за­висимость прочности металла от плотности дислокаций.

Статья по теме: Анизотропия механических

Поэтому начиная с точки В прочность металла возрастает. Объемные дефекты кристаллической решетки включают трещины и поры. Наличие данных дефектов, уменьшая плотность металла, снижает его прочность. Кроме того, трещины являются сильными концентратора­ми напряжений, в десятки и более раз повышающими напря­жения создаваемые в металле рабочими нагрузками.

Превращение одной модификации в другую протекает при постоянной температуре и сопровождается тепловым эффектом. Это явление впервые обнаружено на железе и получило название ферромагнетизма. Свойства тела зависят от природы атомов, из которых оно состоит, и от силы взаимодействия между этими атомами. Вследствие неодинаковой плотности атомов в различных плоскостях и направлениях решетки многие свойства (химические, физические, механические) каждого кристалла зависят от направления решетки.

При этом свойство анизотропии в простейшем виде проявляется только у монокристаллов. Так как металлы и сплавы на их основе являются поликристаллитами, то состоят из большого числа беспорядочно ориентированных анизотропных кристаллов.

Еще по этой теме: