Реальный кристалл отличается от идеального.

Материалы для конструирования защитных покрытий - С.В.Максимов

Кристаллическое состояние является
следствием периодичности поля кристаллической решетки и распределения
электронной плотности в объеме кристалла. Устойчивые структурные формы
подчиняются требованиям минимума свободной энергии, энергетическая прочность
кристалла характеризуется энергией решетки (ионный кристалл) или энергией
атомизации (атомный кристалл), механическая прочность - удельной свободной
поверхностной энергией.

Строение кристаллической решетки связано с
химическим составом вещества. Чем проще химический состав, тем выше симметрия
кристаллов. 50 % элементов и 70 % бинарных соединений образуют кубические
кристаллы, 75 - 85 % соединений с четырьмя-пятью атомами в молекуле образуют
призматические и ромбические кристаллы. Родственные по строению молекулы
кристаллизуются в сходных кристаллических формах.

В узлах кристаллической решетки находится одна элементарная ячейка. Она
представляет собой наименьший объем, который можно выделить, причем в этом объеме
сохраняются все свойства кристалла. Расстояние между узлами - элементарными
ячейками - в кристаллах измеряется в ангстремах (1

А = 10~ см). Обычный кристалл состоит из
простых, плотно уложенных блоков размером 10"5 - 10~6 см. Реальный кристалл отличается
от идеального. По ряду причин в нем возникают дефекты «грубого» строения
(трещины, искривления, примеси посторонних веществ) размером в несколько
десятков ангстрем и дефекты «тонкой» структуры, если внутрь решетки войдет
мень-

ший или больший посторонний ион. В идеальном
кристалле расположение ионов, атомов, молекул в узлах пространственной решетки
характерно для конкретного минерала, т.е. является его качественной
характеристикой. Прочность идеального кристалла очень велика - десятки тысяч
мегапаскалей. Прочность же реальных кристаллов много ниже. Так, наиболее
распространенные строительные материалы имеют прочность 1.0 - 300.0 МПа.
Поэтому полезно так организовать технологический процесс, чтобы обеспечить получение
кристаллических продуктов с наиболее искаженными решетками. В частности,
известно, что, чем крупнее кристалл, тем более вероятно возникновение
различных дефектов. На рис. 3.7 показано изменение прочности монокристалла в
зависимости от площади поперечного сечения. Более устойчивы структуры, в
которых обеспечена плотнейшая упаковка и имеется выгодное число и направление
связей.

Вперед