首页 理论教育 弹性与原子结构的关系探究

弹性与原子结构的关系探究

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:弹性模量与原子间结合力有密切的联系,其值与原子的价电子数量和原子半径的大小有关。可以认为,弹性模量E与原子间的距离a成反比例关系。而过渡族金属有两个特征:一是弹性模量普遍比较大,二是弹性模量随原子半径的增大而增加。过渡族金属的这种特征与该类金属中3d壳层的电子对原子间结合力的影响有关。金属的弹性一方面取决于原子结构,另一方面还与金属的点阵结构密切相关。

弹性与原子结构的关系探究

弹性模量与原子间结合力有密切的联系,其值与原子的价电子数量和原子半径的大小有关。这种关系的表观之一是弹性模量原子序数的增加而发生周期性的变化(不同周期之间);表现之二是同族元素中,随着原子序数的增加(相应地随着原子半径的增大),弹性减小,上述关系如图9-5所示。

978-7-111-33830-7-Chapter09-9.jpg

图9-5 弹性模量周期变化示意图

A—主族元素 B—副族元素(www.xing528.com)

从图9-5可以看到,第三周期中的Na、Mg、Al、Si等元素,随着原子序数的增加价电子数增多,弹性模量增高。同一族元素,如Be、Mg、Ca、Sr和Ba,它们的价电子数相等,由于原子半径随着原子序数增加而增大,弹性模量减小。可以认为,弹性模量E与原子间的距离a成反比例关系。而过渡族金属有两个特征:一是弹性模量普遍比较大,二是弹性模量随原子半径的增大而增加。过渡族金属的这种特征与该类金属中3d壳层的电子对原子间结合力的影响有关。

金属的弹性一方面取决于原子结构,另一方面还与金属的点阵结构密切相关。同一种金属,点阵结构不同,弹性模量也不相同。例如,在同一温度下γ-Fe的点阵原子排列得比较致密,其弹性模量比α-Fe的高。金属单晶沿不同晶向原子间结合力不同,弹性模量也有明显的差异。多晶体没有各向异性,它的弹性模量约等于单晶体各晶向弹性模量的平均值。但是,多晶体金属中由于具有织构,弹性模量也表现出明显的各向异性。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈