理论教育 晶体各向异性的机理及工业应用

晶体各向异性的机理及工业应用

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在晶体中,由一系列原子组成的平面称为晶面。但如果采用特殊的加工处理工艺,使组成多晶体的每个晶粒的晶向大致相同,那么晶体也将表现出各向异性,而这一点已在工业生产中得到应用。晶体的各向异性在机械或物理、化学性能方面,即在弹性模量、破断抗力、屈服强度,或电阻、磁导率、线胀系数,以及在酸中的溶解速度等方面都会表现出来,并在工业上得到了应用。

晶体各向异性的机理及工业应用

晶体中,由一系列原子组成的平面称为晶面。通过两个或两个以上原子中心的直线可代表晶格空间排列的一定方向,称为晶向。由于在同一晶格的不同晶面和晶向上原子排列的疏密程度不同,因此原子间的结合力也就不同,从而在不同的晶面和晶向上显示出不同的性能,这就是晶体具有各向异性的原因。

然而,工业金属材料中通常见不到它们具有各向异性的特征,这主要是因为上述讨论的是理想状态的晶体结构,而实际金属晶体的结构与理想晶体相差很大。但如果采用特殊的加工处理工艺,使组成多晶体的每个晶粒的晶向大致相同,那么晶体也将表现出各向异性,而这一点已在工业生产中得到应用。

体心立方的Fe 晶体由于在不同晶向上的原子密度不同,原子结合力不同,因而其弹性模量E 便不同。在[111] 方向E=290 000 MN/m,在[100] 方向E=135 000 MN/m。许多晶体物质如石膏云母方解石等常沿一定的晶面易于破裂,具有一定的解理面,也都是这个道理。

晶体的各向异性在机械或物理、化学性能方面,即在弹性模量、破断抗力、屈服强度,或电阻磁导率、线胀系数,以及在酸中的溶解速度等方面都会表现出来,并在工业上得到了应用。例如,指导生产,获得优异性能的产品; 制作变压器硅钢片,因它在不同晶向的磁化能力不同,我们可通过特殊的轧制工艺,使其易磁化的[100] 晶向平行于轧制方向,从而得到优异的磁导率等。(www.daowen.com)

体心立方的Fe 晶体由于在不同晶向上的原子密度不同,原子结合力不同,因而其弹性模量E 便不同。在[111] 方向E=290 000 MN/m,在[100] 方向E=135 000 MN/m。许多晶体物质如石膏、云母、方解石等常沿一定的晶面易于破裂,具有一定的解理面,也都是这个道理。

晶体的各向异性在机械或物理、化学性能方面,即在弹性模量、破断抗力、屈服强度,或电阻、磁导率、线胀系数,以及在酸中的溶解速度等方面都会表现出来,并在工业上得到了应用。例如,指导生产,获得优异性能的产品; 制作变压器的硅钢片,因它在不同晶向的磁化能力不同,我们可通过特殊的轧制工艺,使其易磁化的[100] 晶向平行于轧制方向,从而得到优异的磁导率等。

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