Мета: засвоєння основних понять геометричної та структурної кристалографії. Усі метали та сплави мають кристалічну будову, тому розуміння процесів кристалізації та властивостей сплавів металевих систем неможливо без опанування закономірностей будови кристалічних структур.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати: основи геометричної і структурної кристалографії, а саме: види кристалографічних проекцій; елементи симетрії кристалів; особливості знаходження кристалографічних символів вузлів, напрямків та площин в кристалічних ґратках; основні типи кристалічних ґраток та їх характеристики; види щільнопакованих структур; розташування пор в гратках ОЦК, ГЦК та ГЩП; роль кристалічної будови у формуванні властивостей матеріалів.

вміти: із використанням теорем складання визначати формулу симетрії кристалу; будувати гномостереографічну проекцію кристалу та стереографічну проекцію його елементів симетрії; визначати кристалографічні символи вузлів, напрямків, площин; визначати кількісні характеристики комірок; знаходити найбільш щільнопаковані напрямки і площини в кристалічних гратках.

Викладач дисципліни:  Кононенко Юлія Іванівна, старший викладач кафедри «фізичне матеріалознавство»

Опис навчальної дисципліни

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 20%  до 80%

для заочної форми навчання – 6% до 94%

Розподіл балів, які отримують студенти

   Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Геометрична кристалографія.

Тема 1. Вступ. Кристали та їх властивості.

Вступ (предмет, задачі та зміст дисципліни). Поняття про кристали. Моно- та полікристали. Поняття атомного ряду, плоскої сітки і просторової ґратки. Побудова кристалічної ґратки. Елементарна комірка, її геометричні константи. Властивості кристалів. Утворення та особливості росту кристалів.

Тема 2. Кристалографічні проекції.

Прямий та полярний кристалічні комплекси. Сферична, стереографічна та гномостереографічна проекції.

Тема 3. Елементи симетрії кристалів.

Симетрія кристалів. Елементи симетрії кристалів (центр симетрії, площина симетрії, прості осі симетрії, інверсійні осі симетрії). Елементи симетрії нескінчених кристалічних структур. Теореми складання елементів симетрії. Проектування елементів симетрії. 32 види симетрії. Сингонії, категорії і види симетрії.

Змістовий модуль 2. Структурна кристалографія.

Тема 4. Метод кристалографічного індиціювання.

Кристалографічні символи вузлів, напрямків, площин. Особливості знаходження індексів Мілера-Браве в гексагональній сингонії. Симетрично-рівні напрямки, симетрично-рівні площини. Кристалографічна зона. Умова зональності Вейєса. Кристалографічний напрямок лінії перетину двох площин. Розрахунки кута між напрямками та площинами. Поняття про міжплощинну відстань.

Тема 5. Типи елементарних комірок Браве та їх кількісні характеристики.

П’ять типів плоских сіток. Чотири типи комірок кристалічної ґратки. Правило вибору елементарної комірки. 14 елементарних комірок Браве. Кількісні характеристики комірок (базис, базисна матриця, координаційне число, коефіцієнт компактності). Складні ґратки гексагональної та кубічної сингонії.

Тема 6. Види щільнопакованих структур.

Ретикулярна густина. Визначення найбільш щільнопакованих напрямків та площин в ґратках. Два типи найщільнішого пакування атомів в кристалічних структурах. Порожнини (пори) в щільнопакованих структурах. Розташування тетра- та октапор в ОЦК, ГЦК та ГЩП-ґратках, їх розміри. Дефекти пакування.