Кристаллические и аморфные тела

1. Кристаллические и аморфные тела

Закон Гука для упругой
деформации

2. Твердые тела

Аморфные (стекло, различные затвердевшие
смолы (янтарь), пластики и т. д. )

3.

Изотропность независимость всех
физических свойств
(механических,
оптических и т. д.) от
направления
внешнего
воздействия.
Если аморфное тело
нагревать, то оно
постепенно
размягчается, и
переход в жидкое
состояние занимает
значительный
интервал температур

4.

В кристаллических
телах частицы
располагаются в
строгом порядке,
образуя
пространственные
периодически
повторяющиеся
структуры во всем
объеме тела

5.

В каждой пространственной решетке можно
выделить структурный элемент минимального
размера, который называется элементарной
ячейкой. Вся кристаллическая решетка может
быть построена путем параллельного
переноса (трансляции) элементарной ячейки
по некоторым направлениям.

6.

7.

8.

9.

10.

Кристаллические тела могут быть монокристаллами
и поликристаллами
АНИЗОТРОПИЯ
твердых тел – это
зависимость физических свойств твердого тела от
направления внутри него.
Все кристаллы анизотропны (по разным
направлениям в кристалле различны механическая
прочность, теплопроводность, электропроводность и
т. п.). Поликристаллические материалы, состоящие
из огромного числа случайно ориентированных
мелких монокристаллов, в обычных условиях в
целом изотропны.

11. Анизотропия кристаллов слюды

12.

Многие вещества могут существовать в
нескольких кристаллических
модификациях (фазах), отличающихся
физическими свойствами. Это явление
называется полиморфизмом. Переход
из одной модификации в другую
называется полиморфным
переходом.

13.

14.

Превращение графита в алмаз при
производстве искусственных алмазов
осуществляется при давлениях 60–100
тысяч атмосфер и температурах 1500–
2000 К.
Кристаллические вещества имеют
постоянную температуру плавления

15.

Деформация твердого тела является результатом
изменения под действием внешних сил взаимного
расположения частиц, из которых состоит тело, и
расстояний между ними.
Некоторые виды деформаций твердых тел: 1 –
деформация растяжения; 2 – деформация сдвига; 3
– деформация всестороннего сжатия

16.

Простейшим видом деформации является
деформация растяжения или сжатия. Ее
можно характеризовать абсолютным
удлинением Δl, возникающим под действием
внешней силы
Отношение абсолютного удлинения Δl к
первоначальной длине l образца называется
относительным удлинением или
относительной деформацией ε:

17.

Отношение модуля внешней силы F к
площади S сечения тела называется
механическим напряжением σ:
За единицу механического напряжения
в СИ принят паскаль (Па).

18. Закон Гука

При малых деформациях (обычно
существенно меньших 1 %) связь
между σ и ε оказывается линейной. При
этом при снятии напряжения
деформация исчезает. Такая
деформация называется упругой.
Для упругих деформаций выполняется
закон Гука:
Fупрх=-k Δl, или σ=Еε,
Коэффициент E в этом соотношении
называется модулем Юнга

19.

Зависимость между
ε и σ является одной
из важнейших
характеристик
механических
свойств твердых
тел. Графическое
изображение этой
зависимости
называется
диаграммой
растяжения

20.

Коэффициентом безопасности (запасом
прочности) называется отношение
предела пропорциональности σп
данного материала к максимальному
напряжению σд, которое будет
испытывать деталь конструкции в
работе:
n= σп / σд
Обычно n выбирают от 2 до 10