بسم الله الرحمن الرحيم السلام عليكم ورحمة الله
وبركاته اليوم هنتكمل في مادة هندست المواد
المحاضرات السابقة راجعنا شبتر واحد وشبتر اتنين
شبتر واحد كان يعني اما فاهم عامة أنواع الموادحكينا
الألموع المواد المختلفة، الخصائص ساعتها ميكانيكية،
كيميائية، فيزاقية، حرارية، كهرباية، مواناطسية،
حكينا عن المواد اللي .. اللي .. اللي .. اليوم،
المواد المستقبل، ال smart materials، ال nano
materials، ال piece of ceramic materials، chapter
اتنين كان مراجعة على الكيميا حكينا عن ال ..اللي هو
ال bore model للضرر حكينا عن ال quantum mechanics
و ال wave و ال wave mechanics model حكينا عن ال ..
انه فينا four quantum numbers ال principle quantum
number و ال ..و ال angular momentum a quantum
number و ال magnetic a quantum number و ال spin a
quantum number في عندنا shells و sub shells حكينا
اللي هو عندنا ال .. ال .. ال S و ال P و ال D و ال
F و أكم .. بعدين حكينا عن الجد والدوري حكينا في
عندنا المجموعة الصفرية مجموعة الغزية الخاملة بعدين
حكينا عندنا مجموعة1A ل 7A و 1B ل 7B وشوفنا كيف
الخصائص او ال trend التوجه العالمى لبعض الخصائص
ممكن نعرفه من خلال الجدول الدوري بعدين حكينا على
أنواع الروابط الأساسية او ال .. ال .. اللي هي
عندنا الرابطة الايونية الرابطة التساومية و الرابطة
المعدنية
اليوم هنحكي عن التركيب للمواد البلورية الصلبة
السؤال
ليش
احنا بندرس تركيب المواد البلورية الصلبة؟ ليش ندرس
تركيب المواد البلورية الصلبة؟ببساطة في اختلاف
ملحوظ في الخواص بين المواد البلورية والغير بلورية
لنفس المادة أو نفس التركيب الكيميائي يعني اذا
حكينا الكربون بيجي له تركيب بلوري اللي هو ال
diamond بلورة، الجرافيت مش crystal يعني نفس
الكربون بيكون على شكل crystal و الجرافيت مش على
شكل crystal
الـ Crystalline Materials المواد البلورية الذرات
أو الأيونات بتشكل بتكون يعني شكل منتظم متكرر في 3D
في كل اتجاهات يعني بيكون فيها تكرار منتظم في كل
اتجاهات في الأبعاد التالتة X Y Z ال
latticeهي مجموعة من النقاط بنسميها lattice points
مرتبة بترتيب منتظم periodic يعني بيبقى يتكرر محيط
كل نقطة يعني كل نقطة محاطة بنفس شكل و نفس عدد
النقاط يعني إذا النقطة راح تصبح محاطة ب تمام نقاط
أو محاطة باطناشر نقطة فهذه هي ال lattice احنا
حكينا الذرات بترتبه في ترتيبمنتظم ترتيب ثلاث
الأبعاد منتظم و متكرر بنسميه ايش crystal بلورة لإن
هو مازال ممتد في ال 3D و متكرر لما لنهاية معناته
في عندي إشياللي هو أصغر حجم ممكن ممكن يمثل ال
crystal وهو يحتفظ بنفس الخواص الهندسية لل crystal
هذا هو بسميه ال unit cell هي ال smallest repeating
representative volume of a crystal يعني هي أقل حجم
ممثل للبلورة الحجم هذا بيضل يتكرر وبالتالي أنا
بدرس ال cell unit cell كممثل لل crystal
طبعا كل cell unit cell لها نفس الخواص الهندسية
بتاعة ال crystal الكلية في ما يسمى ال lattice
parameters ال lattice parameters انا عندي هنا
المحاول اداثيات x y z طبعا هذا right hand
coordinate system يعني لو لفت ال x على ال y بهذا
الاتجاه بتعطيني ايش zاللاتس برمت بيبطين ال size
والشكل ال unit cell انا عندي هنا ال unit cell
منشور ثلاثة الأبعاد مائل اللي هو الأبعاد a و b و c
في تلت زوايا alpha و beta و gamma النحة ال general
ال aبستواش ال B بستواش ال C و ال Alpha و ال Beta و
الجامعة بستواش سلين درجة هذا بشكل عام هنشوف
أول نوع من ال crystals فيه ما يسمى ال face
centered cubic face centered cubic بتكون الذرات
مرتبة عندى مكعب
طول دي اللي قلت لا تسفرين ترتعوا إيش؟ ايه؟ ع كل
corner فيه ذرة وع
كل face فيه ذرة لإن المكعب أكم corner إيه؟ مكعب
تمانية يعني في عندي ع تمانية corners فيه ذرات و
أكم وجههستة ستة اوجه معناته اكم ضرر عندى موجود في
ال unit cell واحدة من
اللي بيحكي واحدة عندنا تمانية corners ال
corner مشتركة بين تمان unit cells متجاورة يعني
عندى تمانية corners في
طمونزايد عندى ست أسطح فى نص يعنى واضح انه مصين
يعنى هيكون واحد زائد تلاتة أربعة معناه ان كل unit
cell بتستحوذ على أربعة درات لحالها
ال FCC crystal structure موجود في معادن زي
الألمنيوم زي الانحاس زي الارصاص زي الفضة و زي
النيكل هذا بتكون التركيب بتاعها FCC ال
coordination number هو عدد الذراتالمحيطة او
الملامسة لضرر معين من كل الجهات يعني اكبر عدد ممكن
محيط لضرر من كل الجهات هذا هو ال coordination
number في
حالة ال FCC لو أخدت كل ضرر ورسلته على solidwork
ورسلته ب 3D هتكتشف كل ضرر محاطة من كل الجهات محيطة
12 ضرر معناته ال coordination number في الحالة هذه
يكون ايش 12يعني ممكن تاخدوا كذا unit cell و
تكررونهم على solid work و تلون و تدرّى و تشوف أكام
درّة محوّض فيها مكلجات هتكتشفوا أن هما أتناشر درّة
خانة فينا اللي هو ال atomic packing factor بيحكي
على نسبة إشغال حجم ال unit cell لأن الضررات احنا
ال model فرضين الضررات على شكل إيش كرة
لأن الكرة في مجال تعبيل unit cell مية في المية في
حال واحد اذا كانت مكعب مكعبات بيعبيها مية في المية
لكن لو انها كروية هكون ال unit cell فيها ايش فراغة
معناه ان ال unit cell مش مشغلة بشكل كامل ال atomic
packing factor بمثل هو ال volume of atoms في one
unit cell على total unit cell volume
عندي جدول تلاتة واحد معطين
مجموعة من المواد خليني أركز على ال FCC Aluminium
FCC معطين ال atomic radius مثلا عندي ال nickel FCC
معطين ال atomic radius طبعا في أنواع أخرى من ال
crystal structures زي ال HCP زي ال BCCفاحنا حاليا
بنحكي عن ال FCC ال FCC عند ال aluminium عند ال
انحاس عند الدهب عند الرصاص عند ال nickel عند ال
plutonium عند الفضة ال silver و بس طيب ناخد مثال
بكيلي كالكوليت
الـ lattice parameter بدلالة الـ atomic radius R ل
FCC unit cell أنا
باين عندي في الرسم هاي ال unit cell دي
بتطلع على سطح معين
هذا الاتس بيراميتر A وهذا
A الذرات
تتشنج على القطر هذا هذي R و R 2 و R 3 و R 4الوطر
مُثلث قائم الزاوية الوطر تاو أربع R إذا بأستخدم
فيثا وورث حيكون عندي أربع R تربيع
بالساوية اتنين A تربيع صح؟ A تربيع زي A تربيع يعني
A هيكون الساوية أربع R على جزر اتنين صح؟
لو ضربت ال bus في جزر اتنين و المقام في جزر اتنين
هيكون
ال a بيستوى اتنين جزر اتنين ال R انا جايز اتنين
جزر اتنين ايش يساوي اتنين مع الأربع بيبقى اتنين
ففي صفر اتنين جزر اتنين ال R معناته انا حسبت ال
lattice parameter بجلالة نص قطر الضربة
طب ايش ال volume لل unit cell؟
ال volume لل unit cell ايش ساوي؟
مكعب، ايش حاجة مكعب؟ اي تكييب؟ حاجة ساوية؟ اتنين
جزر الاتنين are كل تكييبيعني هتكون عندي هين يعني
هاد اتنين قص تلت على اتنين مظبوط؟ يعني هتصير تكعيب
قص تسعة على اتنين هتصير لما كعبها هتصير اتنين
قص أربعة و نص صح؟ حظوظ؟ يعني هتكون اتنين قص أربعة
في جزر اتنين يعني هتكون ستاش جزر اتنين يعني هتكون
ستاش تكييب هذا طبعا ستاش جزر اتنين ار تكييب
طيب بده ال atomic packing factor ال atomic packing
factor بيستوى ال volume of atoms جوه ال unit cell
على ال volume بتاع ال unit cell الكمضرة
عندي أنا في ال FCCاربعة اربعة درات حجب الدر واحدة
شو يساوي اربعة ع تلاتة by ارتكال على حجب ال unit
cell اللي هو ستاش جزر اتنين ارتكال سيبوها تطلع
تطلع bond سبعة اربعة
معناته انا مشغل الذرات ماخدة اربعة و سبعين في
المية من حجم unit cell اربعة و سبعين في المية اللى
هو الحجم المشغول معناته في فراغات ال volume بتاعها
مثل ستة و عشرين في المية هذا
النوع الاولالنوع التاني اللي هو ال BCC BCC unit
cell
هذا
توزيع بلورية تانية بلورة تانية اللي هي body
centered cubicال body centered cubic عند مكعب ع كل
corner من المكعب فيه درة وفي قلب المكعب على الوطر
الكبير فيه درة الدرة هدى و هدى و هدى touching او
هدى و هدى و هدى touching المعنية اكتر من درة عنده
هيكون مجموعة كيف أجسر التنتين؟تقوم في تمانية واحد
وفي واحدة جوا كامل معناته عدد درّات لكل unit cell
بيساوي اتنين كل درّة طالعة الدرّة اللي في النص
بيحوطها ب تمام درّات معناته ال coordination number
تمانية ال atomic packing factor 68% خلّونا نحاول
نجد علاقة بين بين
الـ Lattice parameter A و نصف قطر درّة ممكن وش دي
علاقة ولا ش ممكن ممكن يعني لو أخدت المكعب
هذا الضلع ا
و هذا ا و هذا ا صح
الان في عندي ذرة في المص فاندي
هنا ذرةفي ضرهين .. في ضرهين touching صح؟ لو أخدت
المثلث هذا فانحكي
a b c المثلث
a ب c
طول الضلع A B إيش يساوي؟ الجدر اتنين اللي هو جاي
في المثلث ثادث صح؟ يعني هاي A تربيع زاد A تربيع
تحت الجدر فهيكون جدر اتنين A و الضلع B C إيش طوله؟
A معناه إذا المثلث A B C في ثغورت هيكون عندي A C
تربيع بيساوي A B تربيعزاد بي سي تربيع يعني هيكون
ال a c تربيع لحظة انا عندي ضرر في النص عبارة عن
اتنين R وعندي هنا ال R وعندي R يعني طول الوقت
العاكم هكون اربعة R يعني هكون عندي اربعة R لكل
تربيع بتستوى a b تربيع اللي هو اتنين a تربيع زاد b
c تربيع اللي هو a تربيع
يعني بيساوي تلاتة A تربيع معناته A هتساوي أربع R
على جدر تلاتة
طيب لو نحسف ال volume تعالين ال cell volume تعالين
ال cell هيكون
ساوي A تكيب صح؟
يعني انا هكون اربعة و ستين R
تكييب يعني جدر تلاتة في جدر تلاتة في جدر تلاتة
تلاتة جدر تلاتة
طيب
ال volume لل atoms في ال unit cell ايش مستوى ال
volume لل atoms جوا ال unit cell اكتر ضرر عندي
تنتين كل واحدة حجبها اربعة تلاتة by R تكييب معناته
ال atomic packing factor ال V تاعة ال atoms على V
تاعة ال unit cell هي الساعة اللي هو هتكون تمانية
by
R تكييبتمانى على تلاتة على اللى هى اربع ستين
ارتكيب
على تلاتة جدر تلاتة هيروح الارتكيب بالظبط مع
الارتكيب والتلاتة مع تلاتةو التمانية بيصير ع كام
يعني؟ تمانية احسبوها
بتطلع تطلع bond ستة تمانية
يعني في ال BCC unit cell بيكون انا شاغل تبعين و
ستين في المية من حجم ال unit cell يعني في عندى
اتنين و تلاتين في المية فراغ
هو بحصائيا بيكون فيه نحكي الإلكترونات بحركة دائمة
في عندك ال shells يعني بيكون لحظيا مابكونش لحظيا
مابكون يعني متغير و بعدين يعني في عندك اللي هو ال
orbitals و في عندك كل ضرر لحالة بتهتز
طيب زى ما حاكى ان نرجع لجادول فى عندى بعض المعادن
برضه بيجي تركيبها BCC زى الحديد الحديد اللى دارس
شعرات الغرفة بيكون BCC اذا بتسخن حوالي تسعمية ايش
زيك بيصير FCC سخنها لحوالي الف وارمية و اكتر بيرجع
BCC ال .. ال chromeBCC عند الموليفيديوم BCC وعند
التنجستون BCC في
نوع تالت hexagonal
closed peaked structure HCP
يكون عندى منشور سداسة
القاعد
بتاعته شكل سداسة متساوية يعني هدا ايه ايه ايه ايه
ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه
ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه ايه
ايوالسفل فيه ايش ضرر وفيه
تبوا هنا الضررات
الخضر هدول طلع المثلة الثادة والمثلة
الثادة جاء بينهم ضرر touching من اعلى التلات ضرر
هدول و touching التلات ضرر هدول من اسفل انا حاليا
في المثلة الثادةفُط المثالث التاني والمثالث التالت
في ضارة برضه touching لتلات ضارات من تحت واحد واحد
اتنين تلاتة ومن اعلى واحد اتنين تلاتة الان فُط هذه
بعدين تعالي هنا عندك هذه ضارة تالتة touchingمن تحت
واحد اتنين تلاتة ومن اعلى واحد اتنين تلاتة واحد
اتنين تلاتة معناته في ال HCP ع
كام ضربة عندى عند
اكام corner
اطناش فيه اتضرع ال corner هذه مشترك
بينها كام واحد تلاتة
على نفس المستوى حط كمان طبقة يعني انته سدس اتناش
فيه سدس
طيب زائد اتنين في نص زائد
في تلاتة جوا يعني
انا هاكون عنده اتنين زائد واحد زائد تلاتة
الان بدي احوج العلاقة بين ال a و ال atomic radius
بدي اخد ال face العلوي او ال face السفلي
هيك هكون ال touching هذا
طلع ايه؟
برضه هذا ايه؟ لأن هذا ايه؟ ستين، ستين، ستين، ستين،
ستين، ستين، ستين، ستين، ستين، ستين، ستين، ستين،
ستين، ستين، ستين، ستين، ست
طيب في علاقة بين C و A C على A بس
واحد point ستة تلات تلاتة عشان نحسب .. نجيب
العلاقة هذه هاخد الهرم نرجع للصورة هذه
هاخد اندهاي ضارة واحدة اثنتين تلاتة وهو دي ال
touching اللهم ال touching اللهم معناته هعمله هرم
قاعدته مثلث متساو الأضلال هعمل هرم
خرم اللي هو يمثل القاعدة
هد ايه هد ايه و هد ايه صح؟معناته هد ايه ايه ايه
ايه وهد
المسافة هتكون كم العمودية نص
مصبوح؟ معناه لو هنزل عمودي من رأس الهرم للقاعدة
هيجي
حيبر
نقطة المنصفات نقطةالمناصفات لان خناخد مثلت لحاله
متساوى الأطلاع
هذا ايه وهذا
ايه وهذا ايه
هذا هيكون ايش لان هو مثلث او اضلاع و بتساوي استقيل
معناته مصر هيكون بيكون عمودي كمان هذا هيكون ا على
اتنين
ولو أخدت المثلثة ده هيكون في ثغورث اي تربية ..
خلنا نسمي هذا
.. سامع سان كيو مثلا اي
تربية؟
اي تربية ايش هتكون ساوية ايه
على اتنين لكل تربية زاد q تربية يعني هيكون q تربية
بتساوية
تلاتة
على اربعة
ايه تربيع يعني Q هتكون تساوي جزر تلاتة على اتنين
ال A اللي هو ايش ده ارتفاع طب هذا هكون ايش تلتين
تلتين هذا تلتين معناته لو أخدت المثلث هذا هذا
هسميه
ايهB C خليني أطلعه برا هاي ال A A
B C 91 درجة ال A بي أكم C على
اتنين
و بي سي اللي هو طولتين هذا صح بي سي بتسوي طولتين Q
صح يعني انا هكون طولتين جزر تلاتة على اتنين ال A
يعني
جزر تلاتة على تلاتة ال Aهنا تهدي الجزر تلاتة ال
a و
ال a c ايش بالساوية ما
هو touching بالساوية عندي هاي R و هاي R بالساوية
ايه ال a c
بساوي HLA برضه
نستخدم فيثا غورث هكون
عند A تربيع بساوي C تربيع على أربعة زائد
جزر تلاتة تلاتة ايه لكل تربية يعني تلت اي تربية
معناته
تلتين اي تربية يستوى C تربية على اربعة معناته
C C تربيةبالساوية تمانية ع تلاتة ايه تربعة يعني ال
C هتكون ساوية جزر تمانية ع تلاتة احصول جزر تمانية
ع تلاتة
واحد point ستة تلاتة تلاتة ايه
مع انطلاقة بين c و a one point six تلاتة تلاتة ال
atomic packing factor ايش
بيستوى ال atomic packing factor ال volume بتاع ال
atomsع ال volume بتاع ال unit cell ال volume بتاع
ال unit cell مش سوى مساحة القاعدة ال a بتاع ال
base في ده الارتفاع اللي هو ايه؟ c مساحة القاعدة
هذا ايه ايه ايه مظبوط هتكون
مجموعة ست متلتات دول ال ايه بتاعة ال base هذي
زي ستين درجة بالساوية مساحة اي متلت في الدنيا حاصل
ضرب اضليان نص حاصل ضرب اضليان في الصين ازاوي بينهم
نص
A تربيع sin 60 sin 60 هو جدر تلاتة على اتنين صح؟
يعني هتكون جدر تلاتة على اربعة A تربيع طبعا خلينا
نحكي هادئ A لم ثلث
أتعة ال base هتكون ستة جزر تلاتة على اربعة ا تربيع
يعني تلاتة جزر تلاتة على اتنين ا تربيع و
ال a ايش تساوي اتنين R يعني هتكون اربعة R تربيع
يعني هتكون ساوية ستة جزر تلاتةR تربيع ال
volume بتاع ال unit cell ساوى ستة جزر تلاتة ال R
تربيع في ال C اللي هي واحد point ستة تلاتة تلاتة
في ال A اللي هي اتنين R هذا
ال volume بتاع ال unit cell ال volume بتاع ال
atoms
الستة أربعة تلاتة by R تكييف طيب
يعني هتكون ال atomic packing factor حيث
هو ال volume بتاع ال atoms اللي هو ستة في أربعة
يعني هذه الستة تلاتة
اتنين فى اربعة اتناشر by ارتكاب تمانية
تمانية
by ارتكاب على ال volume بتاع ال unit cell اللى هو
ستة فى اتنين اتناشر
احد point ستة ثلاثة ثلاثة جزر تلاتة ارتكاب حسبوها
تطلع
point سبعة او اربعة
معناته اشغال حجم utensil نفس ال FCC ال HCB نفس ال
FCC 0.74 يعني بشغل 74 .. الإدارات تشغل 74% من
الحجم طيب
ال
density بشكل عام حسابات ال densityيعني اذا انا
باعرف التركيب باللوري لماده معايا ممكن اعرف ال
density بتاعتها حسابيا ال
density روه بشكل عام سوى mass على volume ال
mass في ال unit cell الواحدة سوى اللي هو عدد
الدرات اكم دره مظبوط number of atoms
أنا كنت بقول اللي هو الأطبا كويت .. الأطبا كويت ..
لكن الأطبا كويت بيعطيني mass في ال .. في ال .. لكل
.. في ال mall .. في ال mall .. في الأطبا كويت
الان لكل مول المعنى هو اقسم على عدد avogadro لان
المول بيحتوي 6.022×10×23 دره على عدد avogadro هذا
ال mass ال volume بتاع ال unit cell ال V بتاع ال
unit cell خلينا نشوف الوحدات ال number of atoms
بحكي وحدة تاش atoms صح؟
الـ atom equate اجرام لكل مول عدد
of جادره atoms في المول على
ال volume يعني بتسيل مثلا centimeter مكعب او متر
مكعب whatever units فهيروح ان ال atomsمع atoms مول
مع مول بصف ياش ال gram الاقتصاد
mass على volume تشوف
مثال copper has an atomic radius of 0.128
nanometerانحاس مسكوتردارتو ال R.128
nanometer و
ال structure بتاعه FCC و
ال atomic weight للانحاس تلات
ستين و نص
إجرام للمول ..معناته هذا وزن أكم؟ وزن 6.022×10×23
دره مظبوط؟
لأنه في المول ..في المول بحكي عن عددنا طيب
Compute its theoretical density and compare it
with the
measured value الروح هتكون تساوي عدد درات في
molecular weight على ال V تاع ال unit cell في عدد
لو يقدروا صح؟هي FCC احنا حاولنا الحاجب بتاع ال V
بتاع ال unit cell ايش تساوي A تكيب وال A في ال
unit cell ايش تساوي في ال FCC A
تربيع زي A تربيع بيستوى ستاشر A تربيع يعني بيستوى
جزر تمانية جزر تمانية R صح ال A بيستوى جزر تمانية
تمانية اقص نص تكعيب في ار تكعيب تمانية
اقص نص في تلاتة تمانية اقص تلاتة ع اتنين صح؟ يعني
هتكون تمانية في جزر تمانية اظبط؟
ار تكعيب
يعني هتكون تمانية في جزر تمانية الاربع تنية point
واحد اتنين تمانية نانو متر نانو متر اكم بالاسم
للمتر عشر السالب سبعة معناته في ال sound عشر
السالب سبعة عشر السالب سبعة centimeter الكل تكيب
ال raw
عشان نسوي انا كم دور عندى في ال FCC اربعة في
ال atom of Kuwait اربع atoms في
atom of Kuwait تلات ستين و نص اجرام في كل سنتمة و
مكعب على
ال volume بتاع ال unit cell اللى احنا طلعنا من هنا
اكام؟ اربعة و سبعة و خمس انا
تكايب انت
كايب اكلتل
اربعة و سبعة و خمس دقيقة ايش؟ ايه؟ اعطيني .. انا
عام اكام اربعة و سبعة و اربعة و خمس point اربعة
سبعة أربعة خمسة في عشر أقل سالب كم؟ عشر أقل سالب
تلاتة و عشرين في عشر أقل سالب تلاتة و عشرين سانت
متر مكعب يعني هنحط هنا أربعة بقونت سبعة أربعة خمسة
في عشر أقل سالب تلاتة و عشرين سانت متر مكعب
في ستة point O اتنين اتنين في عشرة او اس تلاتة و
عشرين atom لكل mole حسبوها
تمانية
تسعة
إجران لكل صمت تمت من الكعب روح
على الكتاب في أول الكتاب
الكبر تمنية اربعة وتسعين كتبت
الكبر تمنية بون تسعة اربعة تمنية بون تسعة اتنين
يعني لو طرحت تمنية بون تسعة اربعة ناقص تمنية بون
تسعة اتنين على تمنية بون تسعة اربعة في مية
8.94 مقصد 8.92 النتيجة اقسم على 8.94 في مية اكم
واحد في المية او اقل من واحد في المية اكم
في المية يعني عشرين في الميةيعني اتنين في الألف
يعني الاختلاف ضعيف جدا فيكون خلصت المحاضرة فيكون
عافية