Послушный и непреклонный

Это наука о взаимосвязи между свойствами материала и его химическим составом, а также внутренним строением— структурой, то есть характером расположения компонентов, которые входят в этот материал. Зная внутреннюю структуру металла, можно понять его свойства. При этом возможно не только разрабатывать эффективные методы обработки тех металлов, которые нам подарила природа, но и создавать новые металлические материалы с заранее заданными свойствами. Сегодня мы знаем, что, как и предполагали ученые древности, все простые вещества (элементы) состоят из атомов — частиц диаметром от 10-10 до б-Ю-10 метра. Известно, что атом состоит из ядра, имеющего положительный заряд, и отрицательно заряженных электронов. Их число равно порядковому номеру элемента в Периодической системе. Следующий вопрос, на который нам необходимо ответить, — как атомы вещества связаны между собой? В атомной структуре материалов встречаются несколько типов связей. Рассмотрим три из них: ионную, ковалентную и металлическую. При ионной связи электроны переходят от одного атома к другому, в результате атом, отдавший электрон, становится заряженным положительно, а атом, захвативший электрон, получает отрицательный заряд. Положительно и отрицательно заряженные атомы называют ионами. Противоположно заряженные ионы прлтягиваются друг к другу, связывая атомы между собой. Это весьма прочная связь, ограничивающая движение электронов, она характерна для солей и оксидов.

Второй тип связи — ковалентная, в этом случае электроны, находящиеся на внешней оболочке, примерно равномерно поделены между соседними атомами. При ковалентной связи пары атомов имеют общие электроны на внешних оболочках. Силы притяжения здесь слабее, чем при ионной связи, однако ковалентная связь является сильно направленной, она прочно фиксирует взаимное расположение атомов. Алмаз (самый твердый материал) состоит из атомов углерода, соединенных ковалентными связями. И, наконец, третий тип связи — металлическая. Она возникает тогда, когда атомы максимально сближены подобно уложенным в коробку шарам В результате электрические поля атомных ядер перекрываются. Электроны, находящиеся на внешних сферах атомов, попадают под действие электрического поля нескольких ядер. Эти электроны теряют связь со своими атомами и могут перемещаться, поэтому металлы хорошо проводят электрический ток. Притягиваясь к электрически положительным атомам, электроны прочно связывают их. Группы атомов, связанных металлической связью, образуют элементарные ячейки, которые периодически повторяются по всему объему металла. Такое упорядоченное расположение элементарных ячеек образует кристаллическую решетку. Современные электронные микроскопы позволяют непосредственно наблюдать атомную структуру кристаллической решетки металлов.

Дополнительная информация: достаточно часто в строительстве, на производстве и в промышленности требуется измерить уровень не только жидкостей в емкости, например, бензина или иного жидкого вещества, но и различных сыпучих материалов. В этом случае помогут специальные уровнемеры, приспособленные к измерению уровня не только в жидкой среде, но также в сыпучей, во взвесях и т.д.