1. 원자 질량 (m) : 결정 격자의 원자가 무겁을수록 단위 부피당 질량이 커져 밀도가 높아집니다.
2. 결정 구조 (격자 유형) : 상이한 결정 구조 (예를 들어, 얼굴 중심 입방 (FCC), 바디 중심 입방 (BCC), 육각형 근접 포장 (HCP))은 상이한 포장 효율을 갖는다. 원자가 가까워 질수록 밀도가 높아집니다.
* fcc : 고효율 포장 (공간의 74%)으로 밀도가 높아집니다.
* bcc : FCC보다 덜 효율적인 포장 (공간의 68%)으로 밀도가 낮습니다.
* hcp : FCC와 유사한 포장 효율로 FCC 금속과 비슷한 밀도를 초래합니다.
3. 원자 반경 (R) : 더 작은 원자 반경은 결정 구조 내에서 원자의 밀도가 높아져 밀도를 증가시킵니다.
4. 단위 셀당 원자 수 (n) : 단위 셀 내의 원자 수는 단위 셀의 전체 질량에 기여하여 밀도에 영향을 미칩니다.
5. 격자 매개 변수 (a) : 이것은 단위 셀 에지의 길이를 나타냅니다. 더 작은 격자 매개 변수는 더 엄격한 포장 및 더 높은 밀도를 나타냅니다.
관계 :
금속 결정의 밀도 (ρ)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
ρ =(n * m) / (a^3 * n_a)
어디:
* n =단위 셀당 원자 수
* M =원자 질량
* a =격자 매개 변수
* n_a =Avogadro의 번호
예 :
철 (FE)과 알루미늄 (AL)의 두 금속을 고려하십시오. 철은 원자 질량이 높고 알루미늄보다 작은 원자 반경이 더 작습니다. 이 조합은 모두 동일한 결정 구조 (BCC)를 가지고 있지만 알루미늄에 비해 철의 밀도를 초래합니다.
중요한 참고 :
이러한 특성은 핵심 결정 요인이지만 온도 및 압력과 같은 다른 요인도 금속 결정의 밀도에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어 온도는 열 팽창을 유발하여 밀도가 감소 할 수 있습니다. 마찬가지로, 압력은 압축을 유발하여 밀도를 증가시킬 수 있습니다.
