결정 구조 :고체의 빌딩 블록
결정 구조 결정질 고체에서 원자, 이온 또는 분자의 배열을 나타냅니다. 본질적으로 재료의 모양과 특성을 정의하는 3 차원 반복 패턴입니다.
레고 벽돌로 구조를 구축한다고 상상해보십시오. 벽돌은 원자와 같으며, 당신이 그들을 배열하는 방식은 구조의 전반적인 형태를 만듭니다. 유사하게, 결정에서 원자의 배열은 다음과 같은 특성을 결정한다.
* 경도 : 재료가 얼마나 저항력이 있는지 긁거나 들여 쓰기.
* 용융점 : 고체가 액체로 전이되는 온도.
* 전기 전도도 : 전기를 전도하는 재료의 능력.
* 광학 특성 : 재료가 빛과 상호 작용하는 방법, 예를 들어 색상 및 투명성.
주요 개념 :
* 단위 셀 : 결정 구조의 가장 작은 반복 단위. 그것은 전체 크리스탈의 기본 빌딩 블록과 같습니다.
* 격자 : 결정에서 원자의 위치를 나타내는 무한 3 차원 점의 배열.
* 격자 매개 변수 : 크기와 모양을 정의하는 단위 셀의 치수.
* 대칭 : 결정에서 원자의 반복 패턴 및 방향.
* 결정 시스템 : 대칭 및 격자 매개 변수를 기반으로하는 7 가지 기본 유형의 결정 구조.
공통 결정 구조 :
* 얼굴 중심 입방 (FCC) : 원자는 큐브의 각면의 모서리와 중심에 위치하고 있습니다. 예 :구리, 금, 알루미늄.
* 신체 중심 입방 (BCC) : 원자는 큐브의 모서리와 중심에 위치합니다. 예 :철, 텅스텐, 크롬.
* 육각형 가까운 포장 (HCP) : 원자는 육각형 패턴으로 배열된다. 예 :마그네슘, 아연, 티타늄.
* 다이아몬드 : 각각의 탄소 원자는 사면체 배열에서 4 개의 다른 탄소 원자에 결합된다. 예 :다이아몬드.
결정 구조의 중요성 :
* 재료 과학 : 결정 구조를 이해하는 것은 원하는 특성을 가진 새로운 재료를 설계하고 개발하는 데 중요합니다.
* 화학 : 결정 구조는 원자가 분자에서 어떻게 결합하고 상호 작용하는지 이해하는 데 필수적입니다.
* 물리학 : 결정 구조는 전도도, 자기 및 광학과 같은 다양한 물리적 현상에서 역할을합니다.
완벽한 결정을 넘어서 :
* 비정질 고체 : 장거리, 반복적 인 결정 구조가없는 재료. 예 :유리, 고무, 플라스틱.
* 다결정 : 방향이 다른 많은 작은 결정으로 구성된 재료. 예 :금속, 도자기.
결정 구조를 이해하는 것은 다양한 과학 분야의 재료의 행동과 특성을 이해하는 데 기본입니다. 이를 통해 새로운 재료를 설계하고 다양한 응용 프로그램에 대한 속성을 조작 할 수 있습니다.
