梱包率の理解
パッキング画分は、結晶格子でどれだけ効率的に空間が満たされているかの尺度です。計算されています:
* 梱包率=(ユニットセルの原子の体積) /(ユニットセルの体積)
HCP構造
* HCPのチタン: 六角形の密集(HCP)構造のチタンには、単位セルごとに2つの原子があります。
* ジオメトリ: HCP構造では、原子は密集した方法で配置され、ABABのスタッキングシーケンスで層を形成します...
計算
1。原子の体積:
* 1つのチタン原子の体積は、チタンの原子半径(147 pm)を使用して計算できます。
* 1つの原子の体積=(4/3)πr³=(4/3)π(147 pm)³≈1.33x10⁷pm³
* 2つの原子の体積(ユニットセル)=2 * 1.33 x10⁷pm³≈2.66x10⁷pm³
2。ユニットセルの体積:
* HCPユニットセルには、サイド「A」と高さ「C」を備えた六角形のベースがあります。
*理想的なHCPの「A」と「C」の関係はC/A =1.633です。
*チタン用の格子パラメーター(AおよびC)が必要です。これは、結晶学的データベースで見つけることができます。
*ユニットセルの体積=(√3/2)a² * c
3。梱包率:
*梱包率=(2.66 x 10〜mm³) / [(√3 / 2)a² * c]
格子パラメーター(AおよびC)を見つける
HCP形式でチタンの格子パラメーターを調べる必要があります。この情報は以下を見つけることができます。
* 結晶学的データベース: 無機結晶構造データベース(ICSD)やピアソンのクリスタルデータ(PCD)など。
* 教科書または科学記事 それはチタンの結晶学を扱っています。
例:
HCP形式のチタンの格子パラメーターは次のとおりであると思います。
* a =295 pm
* C =472 PM
計算:
*ユニットセルの体積=(√3/2) *(295 pm)² * 472pm≈9.08x10⁷pm³
*パッキングフラクション=(2.66 x 10〜mpm³) /(9.08 x10⁷pm³)≈0.293
結果:
HCP形式のチタンの梱包率は約 0.293 です または 29.3% 。これは、単位細胞体積の約29.3%がチタン原子で占められており、残りは空のスペースとして残っていることを意味します。
重要な注意: HCP構造の梱包率は、一般に、密集の理論的最大値(74%)に近いですが、要素の特定の原子半径と格子パラメーターによってわずかに変化する可能性があります。