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金属が圧力にさらされると、原子レベルでどうなりますか?

金属が圧力にさらされると、原子レベルでいくつかのことが起こります。

1。格子変形:

* 圧縮: 金属格子内の原子は近づきます。これにより、原子間間隔が減少し、材料の密度が増加します。

* せん断: 圧力により、原子が互いに通り過ぎてスライドし、金属の形状の変化につながる可能性があります。これは、圧力がすべての方向に均一に適用されないために発生します。

2。電子雲の相互作用:

* 電子密度の増加: 自由に移動できる金属内の電子は、圧力下で一緒に絞られます。これにより、電子密度が増加し、金属の電気的および熱伝導率に影響を与える可能性があります。

* 電子バンドの変更: 場合によっては、圧力は金属内の電子のエネルギー帯を変更し、電子特性の変化につながる可能性があります。

3。原子結合:

* 債券の強化: 圧力は一般に、原子間の金属結合を強化します。これは、原子が近づき、正に帯電した核と負に帯電した電子雲との間の静電引力を増加させるためです。

* 相変換: 高圧は、金属の結晶構造が変化する位相変換を誘発する可能性があります。これは、その強度や延性など、金属の機械的特性に大きな影響を与える可能性があります。

4。欠陥:

* 転位: 圧力は、クリスタル格子の欠陥である転位を作成または移動させる可能性があります。これらの欠陥は、金属の強度と変形能力に影響を与える可能性があります。

* 空室: 高圧は、格子内の空の原子サイトである空室を作成する可能性があります。これらの空室は拡散に寄与し、金属の特性に影響を与える可能性があります。

5。機械的挙動:

* 弾性変形: より低い圧力では、金属は弾力的に変形します。つまり、圧力が除去されると元の形状に戻ります。

* プラスチック変形: より高い圧力では、金属は卑劣に変形します。つまり、形状が永久に変化します。これには、結晶格子内の転位の動きが含まれます。

* 骨折: 非常に高い圧力では、金属は激しいストレスのために骨折し、バラバラになります。

金属に対する圧力の特定の効果は、金属の種類、圧力の大きさと持続時間、温度など、さまざまな要因に依存します。

要約すると、圧力は金属の原子構造と挙動に大きく影響し、機械的、電気的、熱特性に影響を与えます。

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