Автор: Габриелян О.С.
Издательство: Дрофа
Тип: Учебник
Вопросы к параграфу 13
1. Сравните ковалентную и металлическую связи.
Металлическая связь — химическая связь между атомами в металлическом кристалле, возникающая за счет перекрытия (обобществления) их валентных электронов.
Ковалентная связь также возникает за счет обобществления валентных электронов, но только попарно.
Ковалентная связь | Металлическая связь |
Образование связи за счет общих электронов | |
Пара электронов связи принадлежит двум атомам связи | Электроны связи принадлежат всем атомам |
Взаимное смещение атомов (при ударе) приводит к разрыву связи | Взаимное смещение атомов (при ударе) не приводит к разрыву связи |
В металлах может наблюдаться переход от металлической связи к ковалентной. Так, при деформации появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью.
2. Сравните металлическую и ионную связи.
Металлическая связь — химическая связь между атомами в металлическом кристалле, возникающая за счет перекрытия (обобществления) их валентных электронов.
Ионная связь — сильная химическая связь, возникающая в результате электростатического притяжения катионов и анионов; образуется между атомами с большой разностью ЭО, при которой общая электронная пара переходит преимущественно к атому с большей ЭО.
Ионная связь | Металлическая связь |
Образование связей одновременно между большим количеством частиц | |
Взаимное притяжение между катионами и анионами | Взаимное притяжение между катионами металлов решетки и электронным газом |
Взаимное смещение катионов и анионов (при ударе) приводит к разрыву связи | Взаимное смещение атомов (при ударе) не приводит к разрыву связи |
Низкая электропроводность ионных кристаллов в твердом состоянии за счет привязки электронов к паре (катион-анион” | Высокая электропроводность металлов за счет свободных электронов |
3. Как можно повысить прочность металлов и сплавов?
К основным способам упрочнения металлов и сплавов относятся:
— легирование с образованием твердых растворов;
— пластическое деформирование;
— упрочнение термическими методами;
— упрочнение химико-термическими методами.
Легирование металлов и сплавов приводит к уменьшению зернистости их структуры. Упрочнение растет по мере увеличения концентрации растворенного в сплаве легирующего элемента и различия в атомных радиусах основного и легирующего элементов.
Пластичное деформирование металлов и сплавов имеет очень большое значение в технике, где в большинстве случаев приводится обработка давлением: ковка, штамповка, прокатка, прессование, волочение и др. Под действием внешней силы металлы получают остаточные пластические деформации, обеспечивающие необходимые размеры и форму заготовок и изделий. В результате пластической деформации происходит повышение прочности и твердости и снижение пластичности.
Термомеханическая обработка (ТМО) — сочетание термического воздействия и пластической деформации. ТМО позволяет получить более высокие прочностные и пластические свойства, чем после обычной закалки.
Химико-термическая обработка (ХТО) — сочетание химического и термического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя детали в необходимом направлении.
В целом можно утверждать, что в областях с наибольшими изменениями в кристаллической решетке металлические связи заменяются ковалентными. Все методы упрочнения ведут к появлению таких областей. Рост доли ковалентных связей приводит к росту твердость металла, однако это сопровождается уменьшением его пластичности (ростом хрупкости).
