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无锡不锈钢和应力也会改变原子间距
发布时间:2014/5/18 作者:不详 点击量:1667次
2.2.2.1系统的外界条件 除特别注明外,元素的原子直径是常温常压下的数据。 温度改变时,不仅是由于原子热振动的改变使原子间距发生了变化,而所测定的线膨胀系数还会反映一系列的内部结构变化。例如,铁磁合金在居里点附近会发生异常的体积变化;温度升高会使某些镁合金发生能带重益;也会改变Fe-Al合金的电子迁移,从而改变点阵常数;在极低温时,某些超导材料的转变也会改变点阵常数;在接近熔点时,由于平衡的晶体空位数剧烈增加,也会影响平均的原子间距。 压力和应力也会改变原子间距,这种可变性与原子半径及离子半径差值联系的压缩系数有关。磁致伸缩便是磁场所导致的、反映内部变化的在宏观尺寸上的改变。 在金属及合金的内部,由于势场的对称性较高,故极化现象的影响不大。但在薄膜的情况下,表面的不对称势场,将会改变原子的尺寸和形状。 不锈钢在广泛的外界条件下应用,分析和讨论不锈钢问题引用尺寸因素时,必须注意到这些外界条件的影响。 2.2.2.2 E.位数 原子最近邻的原子数目叫做配位数,7-Fe及a-Fe的配位数分别为12及8,考虑到面心立方及体心立方晶体原子排列的紧密度的区别,由7-Fe转变为a-Fe时,体积会增加8%;事实上,这种转变所引起的体积膨胀只有0.8%。这种差异必将导致体心立方的a-Fe中的铁原子更为接近,也就是原子直径的缩小。 应用电子理论的元胞法计算晶体能量时,我们知道,这种能量在一级近似上是每个原子所占据的体积V;一Qn的函数,这里。是晶胞的体积,而”是晶胞中的原子数。因此,如果结合键的特性不改变,那么对应于能量最小值的VA与结构类型无关。因此选择原子体积VA作为元素的尺寸因素,既没有配位数的影响,也可避免原子球相切的假定。VA包括原子球的体积以及这些球排列成晶体时的空隙体积。若VA是每摩尔晶体所占的体积,NA是阿伏加德罗常数,则: 这与上述的实验结果大致符合,也与下述的经验关系符合。
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