» » Плотная упаковка шаров-атомов и следствия ее нарушений
21.01.2015

Расположение атомов в пространственной решетке ведет в различных направлениях к последовательности плоскостей, которые определенным образом заняты атомами. Металлы стремятся при этом к наиболее плотно упакованному заполнению пространства. Самая плотная упаковка означает, что в ряду плоскостей они так расположены друг над другом в лунках-углублениях, что в промежутках между наиболее плотно упакованными атомами плоскости расположены атомы ближайшей плоскости. Эта последовательность укладки наиболее плотно упакованных плоскостей возможна двумя способами:
1. В лунках-углублениях плоскости А располагаются атомы плоскости В, причем следующая затем ближайшая к плоскости В плоскость снова имеет атомное расположение, идентичное плоскости А. Таким образом образуется последовательность укладки АВАВА... (рис. 6.1.8).
2. За рядом укладки AB (как в способе 1) следует третья плоскость С с атомами в лунках плоскости В, причем расположение атомов плоскости С отличается от плоскости А. Лишь следующая плоскость, расположенная над плоскостью С, имеет снова такое же расположение атомов, как плоскость А. Таким образом получается последовательность укладки ABCABCА... (рис. 6.1.9).
Плотная упаковка шаров-атомов и следствия ее нарушений

Последовательность укладки по способу 1 ABAB соответствует гексагональной наиболее плотной упаковке. Она бывает у сложной решетки, которая состоит из четырех элементарных ячеек, соединенных в призму с гексагональной симметрией. Между базисными плоскостями гексагонального сектора решетки расположены при этом три следующих атома (рис. 6.1.10).
Плотная упаковка шаров-атомов и следствия ее нарушений

Последовательность укладки по способу 2 получается в г.ц.к.-решетке, если рассматривается последовательность наиболее плотно упакованных плоскостей. Наиболее плотно упакованные плоскости представляют при этом пространственные диагонали, которые проходят через угловые и гранецентрированные атомы плоскостей куба. Из их расположения атомов образуется последовательность укладки АВСАВСА (рис. 6.1.11).
Нарушение последовательности укладки, например АВСАВАВСА, считается дефектом упаковки. В изображенном примере дефект упаковки означал бы, что г.ц.к.-последовательность прерывается гексагональной последовательностью укладки. Дефект упаковки образуется тем легче, чем меньше у отдельных металлов энергетическое различие между г.ц.к,- и г.п.у.-решеткой. Особенно небольшое различие имеется, например, у некоторых сплавов кобальта, которые имеют соответственно высокую плотность дефектов упаковки.
Плотная упаковка шаров-атомов и следствия ее нарушений