Кристалл

[crystal] — тв. тело с периодич. пространств, располож. частиц: атомов, ионов, молекул. Располож. атомов в к. описыв. пространств, (или кристаллич.) решеткой, узлы к-рой совпадают с центрами, около к-рых колеблются атомы. Всем кристаллам свойственна симметрия. Пространств, решетка хар-ризуется эл-тарной ячейкой, длины ребер к-рой называют периодами или параметрами
решетки. Элементарная ячейка хар-ризуется тремя периодами решетки а, Ь, с и тремя уг-ламиб а — м-ду ребрами Ь и с, р — м-ду а не, у — м-ду аиЬ. Пространств, решетки объединяют в семь систем, называемых сингония-ми (см. Сингония). К. анизотропен. Каждой плоскости кристаллич. решетки соответ. строго определ. упаковки атомов и значения поверхностной энергии. Металлы имеют простые кристаллич. решетки. Большинство из них — кубические объемноцентрир. (ОЦК), гране-центрир. (ГЦК), гексагональную плотноупа-кованную (ГПУ) (рис.); нек-рые — ромбо-эдрич., ромбическую и тетрагон. Различают идеальный к., в к-ром неподв. атомы образуют правильную систему точек, и реальный несоверш. к., содерж. дефекты кристаллич. решетки, напр, двойники. Подавл. большинство металлич. материалов не моно-, а поликристаллы т.е. представляют агрегаты из множества к.:
нитевидный кристалл («ус») [whisker crystal] — тонкий высокопрочный монокристалл с большим отношением длины к диам. (> 20-25). В природе естеств. н. к. встречаются во всех видах минералов, искусств, н. к. получают, используя след. осн. методы их выращивания из паровой фазы: хим. восстан. металлов из солей галогенов и конденсацию паровой фазы в инертной среде и вакууме. Разными методами получают н. к. 30 элементов и более 80 соединений. Совершенство кристаллич. структуры и пов-ти н. к., к-рая м. б. «атом-но-гладкой», обусловливает: высокую прочность н. к., близкую к теоретич. (- 0,1-Е, для н. к. AljO36buia зафиксирована рекордная прочность ~ 40 ГПа); вые. знач. упругой деформации (до нескольких процентов); широкий спектр вые. значений модулей упругости (Е= = 400+650 ГПа и более). прочность н. к. зависит от диам. Для металлич. н. к. значение ср.
прочности интенсивно возрастает при уменьшении диам. < 10 мкм, для керамич. н. к. возрастание прочности с уменьш. диам. почти линейно. Масштабная завис-ть прочности металлич. н. к. объясняется внутр. и поверхн. дефектами, керамич. — только поверхн. дефектами. Кроме высоких механич. св-в, н. к. обладает уникальными физ.-хим. св-вами (электрич., магн., корроз. и др.). Перспективно использ. керамич. н. к. (AJ2O3, B4C, A1N, MgO, SiC) для создания жаропроч., компо-зиц. материалов для рабочих темп-р > 1200 °С и технич. керамик с повыш. вязкостью раз-руш. В полупроводниковой и измерит, технике разработаны и выпускаются детали приборов (автокатоды, накопители информации, дозиметры ионизирующего излучения, датчики Холла, тензодатчики и т.п.), использ. уникальные физ. св-ва н. к.