HCP (علم مواد)

HCP (علم مواد)

تعداد بازدید: 35604
چهارشنبه 03 دي 1393

HCP

HCP یا (Hexagonal close-packed) یا هگزاگونال فشرده یکی از 14 شبکه براوه است. در این شبکه وجوه بالایی و پایینی هر واحد شبکه شامل شش اتم به صورت شش ضلعی منظم است که یک اتم در مرکز وجه را احاطه کرده اند. صفحه دیگری که سه اتم اضافی را در واحد شبکه ایجاد می کند، بین وجوه بالایی و پایینی قرار می گیرد. اتم های موجود در این صفحه میانی نزدیک ترین همسایه برای هر دو صفحه مجاور هستند. کادمیم، منیزیم، تیتانیوم، کبالت و روی ساختار HCP دارند.

ساختار hcp دارای دو سلول واحد کوچک و بزرگ است. ساختار کوچکتر داراری 2 اتم است و ساختار بزرگتر که از کنار هم گذاشتن سه سلول واحد کوچکتر حاصل می شود، دارای 6 اتم در هر سلول واحد است.

صفحات و جهات سلول واحد hcp، دو صفحه قاعده به شکل شش وجهی منتظم است و  یک اتم در هر گوشه آن و یک اتم در مرکز آن قرار دارد. علاوه بر این 3 اتم به شکل یک مثلث در بین دو صفحه قاعده قرار دارد. صفحه قاعده به 6 مثلث متساوی الاضلاع تقسیم می شود. اگر 3 اتم اضافی در مرکز 3 مثلث متساوی الاضلاع از این 6 مثلث به طور یک در میان قرار بگیرد، شبکه هگزاگونال ساخته می شود.

قاعده 6 ضلعی منشور از 7 اتم در تماس با هم که 6 مثلث متساوی الاضلاع را می سازند، ساخته شده است. در بین دو قاعده 3 اتم قرار داردکه با هم در تماس هستند و مثلثی متساوی الاضلاع می سازند که اضلاع آن دقیقا برابر اضلاع مثلث های قاعده است. اگر 3 اتم داخل هگزاگونال در سطح خود بسط پیدا کنند و با اتم های مجاور مماس شوند، ملاحظه می شود که این سطح مشابه قاعده است، با این تفاوت که اتم ها درست روی اتم های سطح قاعده قرار نگرفته اند. در حقیقت این سه اتم میانی در حفره های خالی موجود در بین دو قاعد قرار می گیرند.

 

درفلزات با ساختار hcp ایده آل محورهای ao و co با نسبت زیر به هم ارتباط پیدا می کنند که به علت حضور پیوند های مختلط است.

ساختار hcp دارای تراکم اتمی 0.74 و عدد همسایگی 12 است.

تفاوت نحوه قرار گیری ساختار FCC و HCP در شکل زیر نمایش داده شده است. همانطور که در تصویر مشاهده می شود، ترتیب قرار گیری صفحات در ساختار HCP به صورت ABAB است در حالی که نحوه قرار گیری صفحات در ساختار FCC به صورت ABCABC است.

HCP FCC
 

 

محاسبه c/a در سلول واحد hcp

برای محاسبه نسبت ایده آل c/a در ساختار hcp ابتدا باید سلول واحد hcp را به سه بخش تقسیم نمود. شکل زیر نشان دهنده یک سوم سلول واحد hcp است. در شکل زیر چهار وجهی JKLM را باید در نظر گرفت. فاصله نقطه M از دو صفحه قاعده برابر با c/2 است. بنابراین طول MH برابر با c/2 خواهد بود.

نمایش یک سوم سلول واحد hcp به تنهایی نمایش یک سوم سلول واحد hcp

از آنجایی که اتم های موجود در نقاط J، K و M در تماس با یکدیگر قرار دارند، بنابراین:

JM=JK=2R=a         

در این رابطه R برابر با شعاع اتمی است.

در مثلث JHM رابطه روبرو بر قرار است:

                             (JM)2=(JH)2+(MH)2

                               a2=(JH)2+(c/2)2 (رابطه 1)

 

چون مثلث JKL متساوی الاضلاع است بنابراین:


با قرار دادن عبارت فوق در رابطه 1 :

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

احمد رزاقیان ، خواص فیزیکی مواد ، انتشارات دانشگاه بین المللی امام خمینی ، 1390.

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 

HCP از دید chm.davidson.edu

Suppose you are given a large number of tennis balls and asked to pack them together in the most efficient fashion. What is the most efficient packing strategy? One could toss all the balls together in a box and shack the box to induce the balls to settle. The resulting packing of the balls is called a random closest-packed structure. Not surprisingly it is not the most efficient way to pack the tennis balls. Although there are a variety of factors that influence how atoms pack together in crystals, atoms generally seek the most efficient packing structure in order to maximumize intermolecular attractions. Metals provide the simplest packing case, because these atoms can generally be regarded as uniform spheres. The two most efficient packing arrangements are the hexagonal closest-packed structure (hcp) and the cubic closest-packed structure (ccp). This exercise focuses on the hexagonal closest-packed structure, and the next exercise deals with the cubic closest-packed structure. In a crystal the atoms are arranged in a regular repeating pattern. The smallest repeating unit is called the unit cell. The entire structure can be reconstructed from knowledge of the unit cell. The unit cell is characterized by three lengths and three angles. The quantities a and b are the lengths of the sides of the base of the cell and γ is the angle between these two sides. The quantity c is the height of the unit cell. The angles α and β describe the angles between the base and the vertical sides of the unit cell...more

HCP از دید ndt-ed.org

Another common close packed structure is the hexagonal close pack. The hexagonal structure of alternating layers is shifted so its atoms are aligned to the gaps of the preceding layer. The atoms from one layer nest themselves in the empty space between the atoms of the adjacent layer just like in the fcc structure. However, instead of being a cubic structure, the pattern is hexagonal. The difference between the HCP and FCC structure is discussed later in this section...more

HCP از دید seas.upenn.edu

In the  primitive hexagonal cell we have 1 atom at each of the corners of the cell (each is "worth" 1/8) and 1 atom within the cell giving us 2 atoms/unit cell. The coordination number of the atoms in this structure is 12.  They have 6 nearest neighbors in the same close packed layer, 3 in the layer above and 3 in the layer below. This is one of the most efficient methods of packing spheres.  In both cases the spheres fill 74% of the available space...more

هگزاگونال فشرده چیست
HCP چیست؟ (علم مواد)
hexagonal close pack
شبکه HCP
ساختار HCP
شبکه هگزاگونال فشرده
برچسب ها: خواص فیزیکی موادکریستالوگرافیبلورشناسیعلم مواد
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
تقویم نمایشگاهی 1400
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر