Anisotropia e diffrazione a raggi X
L'anisotropia è la direzionalità delle proprietà fisiche dei monocristalli.
Gli isotropi sono i materiali le cui proprietà sono indipendenti dalla direzione.
La diffrazione si verifica quando un'onda incontra una serie di ostacoli o interruzioni regolari che hanno un grado di diffondere le onde e sono separati da distanze simili all'onda del raggio incidente.
→ Diffrazione a raggi X: radiazione elettromagnetica ad alta energia e lunghezza d'onda ridotta.
Quando un fascio di raggi X colpisce un solido, una parte del fascio viene diffusa in tutte le direzioni dagli e⁻.
nl = 2d sin θ
Legge di Bragg
L'interferenza è costruttiva ⟷ la distanza dei due percorsi è multiplo della lunghezza d'onda.
L'anisotropia è la direzionalità delle proprietà fisiche dei monocristalli.
Gli isotropi sono i materiali le cui proprietà sono indipendenti dalla direzione.
La diffrazione si verifica quando un'onda incontra una serie di ostacoli o interferenze regolari che hanno un grado di diffondere l'onda e sono separati da distanze (λ) lunghezze d'onda del raggio incidente.
→ Diffrazione a raggi X: radiazione elettromagnetica ad alto eV e lunghezza d'onda ridotta.
Quando un fascio di raggi X colpisce un solido, una parte del fascio viene diffusa in tutte le direzioni dagli e⁻.
nl = 2 d senΘ
Legge di Bragg
L'interferenza è costruttiva se la distanza dei due percorsi è multiplo della lunghezza d'onda.
Piani e direzioni cristallografiche
I piani cristallografici, facendo riferimento alla cella unitaria, sono specificati per mezzo degli indici di Miller.
- Se il piano passa per 0 se ne deve creare un altro parallelo.
- Se interseca o è parallelo agli assi, la lunghezza dell'intercetta del piano viene determinata da a, b, c.
- Si fanno i reciproci.
- Interi e piccoli.
{ } = famiglia di piani.
Se in un cristallino gli atomi sono perfettamente ordinati secondo una ripetizione periodica che si estende sull'intero campione di atomi, un monocristallo.
La gran parte dei cristallini è costituita da un insieme di cristalli molto piccoli detti grani, e sono detti policristallini.
Minimamente si formano piccoli cristalli o nuclei con orientamenti cristallografici casuali. Questi crescono per depositi regolari di atomi dal liquido.
Si modificano quindi, ultimato, le estremità dei grani di uranio.
La regione di contatto è un deposito di atomi detto bordo di grano.
Gli atomi metallici possono presentare più di una struttura: polimorfismo.
Motore base nei solidi elementari si parla di allotropia.
Per attuare le strutture cerchiamo parametri nei sistemi cristallini (combinazioni di: paro. ret.).
Spigoli a, b, c.
Angoli α, β, γ.
EX. coord. assi per p(q, r, s) nella cella.
Vediamo ora le direzioni cristallografiche.
- Perdiamo v̄ ≠ 0.
- Deterimino la lunghezza di v̄ proiettato sugli assi e le riduco al più piccolo valore intero.
- Si pagano gli indici tra parentesi.
La struttura dei solidi cristallini
In un materiale cristallino gli atomi sono disposti in modo ripetitivo con un ordine che si mantiene su distanze atomiche.
Durante la solidificazione gli atomi si dispongono progressivamente secondo uno schema 3D.
I materiali che non cristallizzano aumentano la solidificazione della loro struttura.
Alcune proprietà dei cristalli dipendono dalla struttura cristallina (modalità di ripetizione degli atomi).
Se la ripetizione di una cella unitaria si può mostrare, parlano di reticolo oppure una grafia 3D reticolare. Più è interessante conoscere come si disegnano degli atomi.
Nei metalli
Gloss: numero di coordinazione.
n.a. numero di atomi collocati.
Packing factor = Volume / Vcella(elemente, β = d.A / Vc.NA).
Cubica a facce centrate
Le sfere si toccano lungo le diagonali delle facce del cubo.
4 atomi.
a = 2R√2.
Cubica a corpo centrato
2 atomi.
a = 4R/√3.
Struttura esagonale compatta
Presi due atomi inizialmente posti a distanza infinita e progressivamente avvicinati l’uno all’altro, tra questi, al diminuire della distanza, questi esercitano delle forze attrattive e repulsive.
Ftot = FA + FR.
Distanza di equilibrio.
L'energia di legame corrisponde al valore di Etot in r0.
Struttura atomica & legami interatomici
Atomo ⊗ nucleo ⊕ elettroni.
Nucleone.
Neutroni.
Protoni.
n° atomico.
9 = 1.602 10-19 C.
m = 1.66 10-27 Kg.
n° di e.
Massa (A) ⟹ isotopi.
1° modello atomico di Bohr: orbitali.
2° modello meccanico-ondulatorio; è ha caratter. di particella e di onda.
Numero quantico.
Principale n = 1, ..., 7.
Secondario l = 0, ..., n-1 (s, p, d, f).
Terziario [ -l, l ] (isoenergetici).
Di spin ± 1/2.
Classificazione dei materiali
I materiali solidi vengono raggruppati in 3 classi:
Metalli
- Composti da uno o più elementi.
- Metallici ⊕ 9.00 pieghe di NTE.
- Duttili.
- Rigidi ma duttili.
- Resistenti (anche alle fratture).
- Atomi caoticistici ⟶ e- delocalizzati.
- Lucenti.
- Prop. magnetiche.
Ceramici
- Me+NMe.
- Ossidi, nitruro e carburi.
- Allumina Al2O3 di nitruro.
- Silice SiO2 SiC Si3N4.
- "Tecniciotici" ⊕ minerali argillosi.
- Cemento.
- Vetro.
- Rigidi.
- Resistenti.
- Molto aiuta ma fragili.
- Isolanti.
- Resistenti a alte temperature e a ambienti aggressivi.
- Trasparenti, traslucidi o opachi.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
