kristal yapilar ve yapi kusurlari

8/2/2019 Kristal Yapilar Ve Yapi Kusurlari

1/30

k

1

Blm 3: Kristal Yaplar veYap Kusurlar-1

Bu blmde

birim hcre, kristal yap ve eitleri,

katlarn trleri,

katlardaki bozukluklar, dislokasyonlar

hakknda bilgi verilecektir.
http://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppt


2/30

k

2

Kristal Yaplar Kristal yapl malzemelerde atomlar boyutta, belirli

bir dzene gre dizilerek bir hacim kafesi olutururlar.

Kristal yapl malzemelerde hacim kafesini oluturan,basit geometrikekillere birim hcre veya birim kafes,atom veya atom gruplarnn bulunduu yerlere dekafes noktas denilir.


3/30

k

3

Yedi Kristal Sistemi


4/30

k

4

Yedi Kristal Sistemi (devam ediyor)


5/30

k

5


6/30

k

6

Metal malzemeler, ok zel durumlardnda, daima kristal yapya sahiptirler.

Metallerde en ok;

Yzey Merkezli Kbik (YMK),

Hacim Merkezli Kbik (HMK) ve

Sk Dzenli Hegzagonal (SDH) yaplara

rastlanlr.


7/30

k

7


8/30

k

8

Yzey Merkezli Kbik Kristal Yaplar

Birim hcrenin her kesinde ve yzeylerin merkezlerinde

birer tane atom bulunmaktadr.

-Fe, Cu, Al, Pb, Ag, Au bu tip kristal yapya sahiptirler.


9/30

k

9

2 2a R

Yzey merkezli kbik kristal yaps, kpn kenar uzunluu

ve birim hcresi. Kpn kenar uzunluu: dir.


10/30

k

10

a

a da

2

+ a2

= d2

d = (2)1/2 a

4 R = (2)1/2 a

Kbik Yzey Merkezli Kafes

a = 2 R (2)1/2

R


11/30

k

11

Bir atoma temas eden veyaen yakn konumda bulunankomu atomlarn saysna

koordinasyon says denir.

Yzey merkezli kbikkristallerin koordinasyonnumaras 12dir.

Her bir hcredeki atom says4tr.

nk 6 yzey atomu iki

hcre tarafndan (6/2=3), 8 ke atomu ise 8 hcre

tarafndan (8*1/8=1)paylalmaktadr.


12/30

k

12

Atomsal dolgu faktr (ADF), kristal kafes

yapsndaki dolulukorann gstermektedirve birim hcredeki atomlarn toplamhacminin, birim hcrenin hacmineblnmesiyle bulunur.

Yzey merkezli kbik kristal kafesyaplarnda ADF en fazla 0.74 olabilir.


13/30

k

13

KYM kafeste Atomsal Dolgu Faktr

ADF = Birim kafesteki atomlarn hacmibirim kafesin hacmi

Ka tane atom vardr?

Atomlarn hacmi nedir?

Kbn hacmi ne kadardr?

R ile aarasndaki iliki nedir?

ADF, Rden bamszdr.

4 atom/kp

4 x 4R3/3

a3

ADF =(16R3/3)/a3 = 0.74


14/30

k

14

Hacim Merkezli Kbik Kristal

YaplarBu tip kristal kafes

yaplarnda kbik birim

hcrenin her kesinde vemerkezinde birer tane atom

bulunmaktadr.

Cr, -Fe, Mo, W, V, Na, Kbu tip kristal yapya

sahiptir.


15/30

k

15

Hacim Merkezli Kbik Kristal Yaplar ve birimhcrenin kenar uzunluu


16/30

k

16

Bu tip yaplarn koordinasyon says 8dir.Her birim hcredeki atom says n=2dir.

nk kelerdeki 8 atom, 8 hcre tarafndanpaylalmaktadr (8*1/8=1).

Merkezdeki atom ise hibir hcreylepaylalmaktadr.

Dolaysyla 1+1= 2 atom vardr.

Atomsal dolgu faktr 0,68dir.


17/30

k

17

Sk Dzenli Hegzagonal (SDH)

Yaplar

Merkezde 1 atom ve bunu evreleyen dzenli altgeneklindeki 6 atomdan meydana gelir. Birim hcresinin ortasnda bulunan dzlemde

(c ekseni) ise 3 tane ek atom daha bulunmaktadr.Cd, Mg, Zn, Ti bu tip kristal yapya sahiptir.


18/30

k

18

SDH kafes, merkezde 1 atom ve bunu evreleyendzenli altgen eklindeki 6 atomdan meydanagelir.

Birim hcresinin ortasnda bulunan dzlemde(c ekseni) ise 3 tane ek atom daha bulunmaktadr.

Mg, Cd, Be, Zn, Ti, Zr bu tip kristal yapya

sahiptir.

Bu tip kristal yaplarn koordinasyon says 12dir.

Atomsal dolgu faktr 0,74tr.

Birim hcrenin a ve c olmak zere iki kafesparametresi vardr. c/a nn ideal oran 1,633dr.


19/30

k

19

KYM birim hcrede 4 atom bulunur ve KS = 12 dir.

SDH -birim hcrede 6 atom bulunur ve KS = 12 dir.

KHM birim hcrede 2 atom bulunur ve KS = 8 dir.


20/30

k

20


21/30

k

21

Younluk Hesaplamalar

Kristal malzemelerin younluu u formlle

hesaplanr:

Birim hcredeki atom says (n): n= 2 (HMK), n= 4 (YMK), n=6 (SDH)dr.

( , ) ( , )

( , )

c

birim hcrenin yo unluu n bir atomun ktlesi M

Hcrenin hacmi V

(Birim hcredeki atom says, n)

n :birim hcredeki atom says, Vc: birim hcrenin hacmi

A:atom arl, NA

:Avogadros number (6.023 1023 atom/mol)


22/30

k

22

PROBLEM:

a)A:63.5 g/mol, r:1.278 0A olduuna gre, KYMbakrn teorik younluunu hesaplaynz.

Cevap: 8.94 g/cm3

b) Bakrn atomsal dolgu faktrn hesaplaynz.

ADF: Birim kafesin atomlar tarafndan

doldurulma orandr.

Cevap: 0.74


23/30

k

23

Polimorfizm ve Allotropi Baz metal ve metal olmayan malzemeler ayn

bileime sahip olmakla birlikte, scaklk vebasncabal olarak birden fazla kristal yapyasahip olabilirler. Bu olgu polimorfizmolarakadlandrlrlar.

Eer malzeme bir elementsel kat ise budurum, daha ok allotropi olarakadlandrlr.

Kristal yapnn deimesinin bir rneikarbondur. Karbondan normal artlar altndagrafit elde edilirken, olduka yksekbasnaltnda elmas elde edilebilmektedir.


24/30

k

24

Demir de oda scaklnda KHMliyapdayken, 912 0Cda KYM kristal

yapyadnr.

Hegzagonal BN, kbik BN...

Polimorfik dnmlerle, younluk vedierfiziksel zellikler de deiir.


25/30

k

25

Tek Kristalli ve ok Kristali

Malzemeler Tek kristalli malzemelerde atomlar tm

malzemenin uzantlarnda tekrarlanr yada

bir periyodiksradadr.

ok kristalli malzemeler ise ok kkkristallerden yada tanelerden olumaktadr.Taneler farkl kristalografik ynelimesahiptirler.


26/30

k

26

Kristal ve Kristal Olmayan Malzemeler

Tek kristal

Poli kristal malzemeler

Anizotropi ve izotropi


27/30

k

27

Tanelerin bulutuu blgelerde uyumayanatomlar vardr. Bu blgeler tanesnrlar olarakadlandrlrlar.

ok kristalli malzemelerde tane snrlar


28/30


29/30

k

29

Kristalin Olmayan (Amorf) Katlar Amorfkatlarda uzun mesafeli bir dzen yoktur.

Ksa mesafeli dzen olabilir. Baz seramikler, rnein camlar ile plastik

malzemeler amorfyapldrlar.

Ar hzla soutulmu metaller de amorf yapl

olabilirler.

a. Amorf yapya sahip SiO2nin ematik resmi

b. Amorf yapnn simlasyonu


30/30

k

30

a) Amorf yap b) Kristal yapda tane snrlar

(taneler dzensiz) (snrlardaki taneler dzensiz)
http://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppthttp://../Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/SHUBCDMF/SHOW.ppt

kristal yapilar ve yapi kusurlari

Documents