Модель и свойства твердых тел

По характеру относительного расположения частиц твердые тела делят на три вида:
кристаллические,
аморфные,
композиты.

Кристаллические твердые тела
При наличии периодичности в расположении атомов твердое тело является кристаллическим.
Кристаллическая решетка - пространственная структура с регулярным, периодически повторяющимся расположением частиц.
Положения равновесия, относительно которых происходят тепловые колебания частиц, является узлами кристаллической решетки.

Кристаллические тела
Могут быть:
монокристаллическими
поликристаллическими.
Монокристалл – твердое тело, частицы которого образуют единую кристаллическую решетку.
Поликристалл – твердое тело, состоящее из беспорядочно ориентированных монокристаллов.

Кристаллические тела
Монокристалл
Поликристалл

Дефекты кристаллов
Всякий реальный кристалл не имеет совершенной структуры и обладает рядом нарушений пространственной решетки, которые называются дефектами в кристалле.

Кристаллические твердые тела
При отсутствии периодичности в расположении атомов твердое тело является аморфным.
Различают:
ионные
атомные
металлические
молекулярные

Жидкие кристаллы
Существуют такие вещества, которые обладают одновременно свойствами как жидкостей, так и кристаллов – это жидкие кристаллы. По структуре ЖК представляют собой жидкости, похожие на желе, состоящие из молекул вытянутой формы, определённым образом упорядоченных во всем объёме этой жидкости.

Аморфные тела
Аморфные тела – твердые тела, для которых характерно неупорядоченное расположение частиц в пространстве.
В отличие от кристаллических у аморфных тел нет определенной температуры плавления.

Аморфные тела

Композиты
Атомы в композитах располагаются трёхмерно упорядоченно в определенной области пространства, но этот порядок не повторяется с регулярной периодичностью. Созданы композиционные материалы, механические свойства которых превосходят естественные материалы. Композиционные материалы (композиты) состоят из матрицы и наполнителей.

Композиты
В качестве матрицы применяются полимерные, металлические, углеродные или керамические материалы. Наполнители могут состоять из нитевидных кристаллов, волокон или проволоки. В частности, к композиционным материалам относят железобетон и железографит.

Композиты
Железобетон
Железографит

Композиты
Стеклопластик

Механические свойства твердых тел

Деформация – это изменение формы и размера твердого тела под действием внешних сил.
Упругая деформация – деформация, исчезающая после прекращения действия внешней силы.
Пластическая деформация – деформация, сохраняющаяся после прекращения действия внешней силы.

Деформация
Упругая
Пластическая