CẤU TRÚC và TÍNH CHẤT của vật liệu

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
CƠ SỞ ĐÀO TẠO MIỀN TRUNG
KHOA CÔNG NGHỆ

VẬT LIỆU HỌC NGÀNH HÓA
2206041140
2 (2, 0, 4)
Tài liệu tham khảo:
1, Vật liệu học cơ sở, Nghiêm Hùng, NXB KH & KT – 2002.
2, Vật liệu học , B.N. Arzamaxov, NXB Giáo dục – 2000.
3, Vật liệu cơ khí, KS Nguyễn Thị Yên, NXB Hà Nội - 2004
4, Bài giảng Vật liệu học, TS. Hà Văn Hồng
5, Giáo trình Vật liệu cơ khí, ThS. Châu Minh Quang


Phần I: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA
VẬT LiỆU
Chương 1: CẤU TRÚC CỦA VẬT LiỆU
1.1 Cấu tạo và liên kết ngun tử
1.1.1. Khái niệm cơ bản về cấu tạo ngun tử
- Nguyên tử là hạt nhỏ nhất
của một nguyên tố hóa học
không thể bò phân chia về
+ Hạt nhân ở tâm: (+)
mặt hóa học.
+ Các e bao quanh hạt nhân: (-)
+ Ở trạng thái bình thường: trung hòa điện tích


• Ở mức độ thông thường người ta thừa
nhận nguyên tử được cấu tạo từ ba loại

hạt cơ bản là electron (e), proton (p) và
nơtron (n).

LOẠI
HẠ
T

KHỐI LƯNG
(m)
kg

u

ĐIỆN TÍCH (a)
Culong

Electro 9,109 .105,55 .
- 1,6021.1031
19
n
10-4
Proton
1,672.
10
1,007
+
1,6021.10
• Hạt nhân: Hạt proton: (+)
27
19

Nơtron
1,009
Hạt10
nơtron:
khơng mang
1,675.
0,0điện
27

Quy
ước
-1
+1
0,0


Cấu tạo nguyên tử
Cacbon



Lớp điện tử: Gồm các điện tử cùng số
lượng tử chính n
Số lượng tử chính
n:

1

2

3

4

5

6

7

Ký hiệu lớp lượng K
tử:

L

M

N

O

P

Q

Phân lớp điện tử: Gồm các điện tử cùng số
lượng tử chính n và số lượng tử phụ l
Số lượng tử orbitan l:
0
Ký hiệu phân lớp lượng s

tử:

1
p

2
d

3
f

4
g

5
h


Hình dạng các đám mây
Đám mây s

1s
Sơ đồ đám mây điện
tửcủa điện tử 1s

Hình cầu

Sơ đồ đám mây điện
tử của điện tử 2s

Hình dạng các đám mây
Đám mây s


Hình dạng các đám mây
Đám mây s


Đám mây 2p

Hình dạng đám
mây điện tử 2px

Hình dạng đám
mây điện tử 2py

Hình dạng

8

Hình dạng đám
mây điện tử 2pz


Đám mây 2p


Hình dạng các đám mây
Đám mây 3d

Hình dạng các đám mây
Đám mây 3d



Tổng kết


1.1.2. Liên kết nguyên tử
-Liên kết cộng hóa trị
-Liên kết ion
-Liên kết kim loại


1.2. Sắp xếp nguyên tử trong vật chất


Khí

Lỏng

Rắn


Hình dạng

Thể tích

Khí

Không xác định

Không xác
định

Lỏng

Không xác định

Xác định

Rắn

Xác định

Xác định


Quá trình chuyển trạng thái
Liberates
Energy

Khí
Hóa hơi

Ngưng tụ

Lỏng

Hóa rắn

Nóng chảy

Requires
Energy

Rắn


Trạng thái rắn
 Chất

rắn tinh thể và chất
-   
Chấtvô
rắnđònh
tinh thể
rắn
hình

+ Có khả năng tự kết tinh thành các
hạt nhiều mặt, nhiều cạnh, nhiều
chóp.
+  Góc tạo bởi hai mặt tương ứng của
tinh thể luôn luôn có giá trò không
đổi.
+  Bên trong tinh thể các nguyên tử,
phân tử, ion được phân bố một cách
tuần hòan theo những quy luật nhất

đònh tạo thành mạng lưới không gian
đều đặn.


Trạng thái rắn
-    Chất rắn vô định hình
+ Không có khả năng kết tinh thành tinh thể có hình
dạng xác định.
+ Các cấu tử sắp xếp hỗn độn.
+ Không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.
+ Có tính đẳng hướng.


Trạng thái rắn
Cộng hoá trị




Các kiểu mạng lưới tinh thể
Mạng lưới cộng hóa trị
Được tạo thành từ những
nguyên tử liên kết với nhau
bằng lực liên kết cộng hóa trị

Dùng chung Electron


Trạng thái rắn


Các kiểu mạng lưới tinh thể



Mạng lưới phân tử
Các tiểu phân cấu trúc là
những phân tử (trừ khí hiếm),
chúng hút nhau bằng lực hút
yếu Van der Waals, đôi khi cả
liên kết hydro. Vì vậy, cấu
trúc mạng lưới phân tử dễ
nóng chảy, dễ hóa hơi, tương
đối mềm.


Trạng thái rắn


Các kiểu mạng lưới tinh thể



Mạng lưới tinh thể ion
Được tạo thành từ những
ion ngược dấu luân phiên
nằm tại nút mạng và liên
kết vớI nhau bằng lực hút
tĩnh điện.

NaCl: