Technické materiály - vypracované otázky ku skúške

1. Atóm sa skladá z jadra a obalu. Jadro je zložené z elektricky kladne nabitých protónov a elektricky neutrálnych neutrónov. Spoločný názov majú nukleóny. kde A - je celkový počet nukleónov v jadre a Z - je počet protónov. Väzby medzi atómami sú realizované elektrickými silami medzi elektrónmi a atómovými jadrami. Väzby sú realizované za účelom dosiahnutia minimálnej potenciálnej energie atómového komplexu. Charakter väzby závisí od štruktúry elektrónového obalu, hlavne od počtu elektrónov vo valenčnej sfére. Ionová väzba- väzba vzniká medzi prvkami, ktoré sa dosť líšia svojou elektronegativitou. Kovalentná väzba- Pri kovalentnej väzbe sú dva elektróny spoločné dvom vzájomne viazaným atómom - vznik elektrónových párov. Väzba Van der Waalsova-Táto väzba sa nazýva fyzikálna, súvisí s tvorbou dipólov - okamžitých elektrických momentov, ktoré vznikajú pri pohybe elektrónov v určitých polohách voči jadru. Kovová väzba- Je modifikáciou kovalentnej väzby. Vzniká vtedy, ak je počet valenčných elektrónov malý, takže sa nemôžu zaplniť všetky valenčné sféry.
2. V priestore existuje podľa neho 14 priestorových mriežok, ktoré sú usporiadané v 7 kryštalografických sústavách. triklinická - nesúmerná , monoklinická, ortorombická, tetragonálna, kubická, hexagonálna, romboedrická.Kryštalické mriežky kovov- kubická priestorovo centrovaná(Cr, Co, V, Mo, W,), kubická plošne centrovaná(Al, Au, Ag, Ni), hexagonálna, tesne usporiadaná(Mg, Zn,). Na označovanie rovín sa používajú Millerove indexy. Kryštalografické smery sa označujú iným spôsobom. Uvažuje sa o bode v začiatku, ktorý je posunutý v smere súradnice x, y, alebo z, o dĺžku u.a, v smere osi x, o dĺžku v.b, v smere osi y a o dĺžku w.c v smere osi z. Ak sú u, v, w najmenšie celé čísla, potom sú považované za smerové indexy. Mriežkové poruchy - nepravidelné usporiadanie častíc vo vnútri zŕn a na ich hraniciach - rozdeľujeme na : trvalé, prechodné. Podľa geometrického usporiadania na: bodové - vakancie, interstície, čiarové - dislokácie, plošné, priestorové. Z hľadiska účinku na mechanické vlastnosti ich delíme na: chemické, štruktúrne, elektrické.
3. Štruktúra materiálu v tuhom stave vzniká primárnou kryštalizáciou, t. j. premenou kovu z tekutého stavu na tuhý a dotvára sa sekundárnou kryštalizáciou pri fázových premenách, ktoré prebiehajú v tuhom stave pri zmenách teploty, keďže kovy môžu existovať vo viacerých modifikáciách kryštálovej mriežky. Základným kritériom pre roztriedenie fáz je ich skupenstvo.plynné(Čistý plyn je zložený z veľkého množstva molekúl, ktoré sa neusporiadane pohybujú vo voľnom priestore.),kvapalné(Stupňom usporiadania elementárnych častíc sa kvapalná fáza približuje plynom, hustotou sa blíži k tuhej látke. Kvapalná fáza sa od tuhej líši tekutosťou, schopnosťou zapĺňať priestor, v ktorom sa nachádza.),tuhé(Tuhé fázy sú väčšinou kryštalické, môžu byť tiež amorfné - nekryštalické.). Fázové pravidlo Z termodynamického hľadiska sú fázové premeny premenami, pri ktorých sa jednotlivé fázy za daných podmienok menia na energeticky výhodnejšiu fázu, s najmenšou voľnou entalpiou G, ktorá je daná vzťahom: G = U + p.V - T.S, U - vnútorná energia, p - tlak, V - objem, T - teplota S - entropia sústavy. Fázové premeny v jednozložkových sústavách prebiehajú pri konštantnej teplote. Základné fázové premeny kryštalizácia, zmena alotropickej modifikácie. Primárna kryštalizácia čistého kovu Je to premena taveniny kovu na kryštály. Kryštalizácia preto začína pri určitom stupni podchladenia alebo prehriatia. Proces kryštalizácie neprebieha v celom objeme súčasne. Kryštalizácia teda závisí od dvoch veličín: od rýchlosti tvorby zárodkov novej fázy, od rýchlosti lineárneho rastu zárodkov