作者coolcw (我是奇哥)
看板Chen_C_H
標題Re: [發問] 問個幾題有關材料科學的問題
時間Mon Oct 12 23:17:20 2009
※ 引述《afflic (afflic)》之銘言：
: 1. 為什麼原本柔軟易折的鐵絲越折會越硬，最後就斷掉了?
折鐵絲會讓他原本的晶格排列變得不整齊，甚至會產生應力集中處，繼續對同樣的地方施
予應力，可能會造成金屬疲乏，或單純地金屬無法承受應力而斷裂。主要斷裂的原因，應
為金屬的彈性疲乏。這是金屬受應力常見的一種現象。
: 2. 為什麼硬了之後高溫加熱會使它再變軟呢?
若是探討金屬物質變硬應該是晶格堆積不整齊（處於自由能較高之狀態），加熱有助於物
質振動轉動及移動動能增加，並恢復自由能較低的晶格正常整齊堆積狀態，故會使物質變
回原來柔軟狀態。
: 3. 為什麼一般的金屬鍵與離子鍵均無明顯方向性，而共價鍵卻非常明顯?
共價鍵的形成是兩原子共用電子造成的，兩原子為了達到能量最低而共用價電子，故電子
是同時存在於兩原子的鍵結價軌域當中，故兩原子必須以頭對頭或肩並肩的方式排列才能
共用，因此共價鍵的形成都會沿著軌域重疊方向，而有方向性。
金屬價是利用價電子在無方向的重疊軌域當中形成電子海，藉電子海和陽離子吸引形成金
屬鍵。故電子海屬於整個晶體，不屬於任何一個金屬原子或區間，因此沒有方向性。
離子鍵形成的方式，主要是藉由電子的施予和獲得形成陰陽離子，而陰陽離子就像兩靜電
質點般，若要形成引力，不需藉由特定方向即可，故離子鍵並沒有方向性。
: 4. 為什麼金屬常會呈最密堆積(FCC、HCP)，而離子晶體卻通常不會?
金屬堆積每個原子大小皆相同，故容易有整齊的堆積出現，因此會有所謂的最密堆積。但
離子晶體靠陰陽離子堆積而成，大小不同，難以規律地形成最密堆積。且當陽離子想要形
成最密堆積時，陰離子卻會穿插其間，並成為陽梨子形成最密堆積的障礙，讓整個晶體多
出空隙，而難以形成最密堆積。但若陰陽離子離子半徑大小差不多，是有可能形成最密堆
積的。
: 有請高人詳細解釋，以供我參考 <(_ _)>
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◆ From: 220.133.190.35
1F：→ coolcw:原文suffice所說得殘留應力也是一項原因 10/12 23:18
2F：推 Lgsun:奇哥好帥喔 10/13 03:41
3F：推 caesar119:好帥喔 10/13 13:19
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16F：推 andrewchiang: 喔 10/17 09:03
17F：推 cariakang:好帥喔 欺負長ID澎澎跟娘哲跟曾學毅馬尚德也好帥喔哈哈 10/17 23:25
18F：推 CGHS: 良哲好帥喔 我懷疑良哲大哥是獅迷............. 10/22 18:24
19F：推 george1212: 帥喔 陽梨子!! 10/28 02:51
20F：推 banghsnu:其實電子海只在金屬表面才有這種現象 11/14 18:46
21F：推 banghsnu:補充 寫答案的時候 第四題不能說金屬原子大小一樣 11/14 18:51
22F：→ banghsnu:這樣是錯的 因為即使是同一種園子中 還是會有不同的大小 11/14 18:51
23F：→ banghsnu:差異很小 但是電子顯微鏡下可以觀察到 11/14 18:51
24F：→ banghsnu:所以要寫 相近 或 幾乎一樣 不能寫一樣 11/14 18:52
25F：→ banghsnu:再補充:第一題關鍵字是要寫到 金屬在反覆折扭會出現很多 11/14 18:52
26F：→ banghsnu:差排 也就是晶格缺陷中的線缺陷 關鍵字一定要寫出來喔 11/14 18:53
27F：→ banghsnu:不然鄧老師是會扣分的 11/14 18:53