Какой тип кристаллической решетки у алюминия?

Алюминий обладает гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической решеткой. В английской терминологии этот тип структуры обозначается как FCC (Face-Centered Cubic). Это одна из самых плотных упаковок атомов, что во многом определяет физические и механические свойства металла. Основные характеристики решетки алюминия

• Геометрия: Атомы алюминия располагаются в вершинах куба и в центрах каждой из шести его граней.
• Координационное число: Равно 12. Это означает, что каждый атом алюминия имеет 12 ближайших соседей на одинаковом расстоянии.
• Коэффициент компактности: Составляет примерно 0,74. Это максимально возможная плотность упаковки для сфер одинакового размера.
• Параметр решетки ( $a$): При нормальных условиях (комнатная температура) длина ребра куба алюминия составляет приблизительно $4,05$ Å (ангстрем) или $0,405$ нм.

Влияние типа решетки на свойства металла Тип кристаллической структуры ГЦК напрямую влияет на то, как алюминий ведет себя в промышленности и быту:

1. Высокая пластичность: ГЦК-решетка имеет 12 систем скольжения. Это позволяет слоям атомов легко перемещаться относительно друг друга под нагрузкой. Именно поэтому алюминий легко поддается ковке, прокатке в тонкую фольгу и штамповке.
2. Отсутствие хладноломкости: В отличие от металлов с объемоцентрированной кубической решеткой (например, железа), алюминий не становится хрупким при сверхнизких температурах. Напротив, его прочность и пластичность при охлаждении часто возрастают, что делает его незаменимым в криогенной технике.
3. Электропроводность: Плотная и правильная структура способствует высокой подвижности свободных электронов, что обеспечивает отличную электрическую проводимость.

Сравнение с другими структурами

Я могу рассчитать теоретическую плотность алюминия, исходя из параметров его кристаллической решетки и атомной массы, если вам это интересно.