یکی از ساختارهای معمول بسته مواد ( Close Packed Structure ) ، ساختار بسته شش ضلعی HCP یا Hexagonal Close Pack است. در این ساختار، اتم های یکی از لایه های متناوب مابین فواصل اتم های لایه های قبلی جای گرفته است ( مانند ساختار FCC ) . ولی به جای ساختار مکعبی، ساختار به صورت شش وجهی است. این مطلب در شکل زیر نمایش داده شده است. [ ۱]
ساختار شش وجهی، دارای سه لایه اتمی است. در هر دو طرف بالا و پایین لایه ها، 6 اتم وجود دارد که در آرایش شش ضلعی قرار گرفته اند و در وسط شش ضلعی، اتم هفتم قرار گرفته است. لایه میانی دارای سه اتم است که به صورت مثلث مابین دو سطح شش وجهی بالایی و پایینی قرار گرفته اند. این بدان معنی است که شش اتم شش ضلعی در صفحات بالا و پایین قرار گرفته اند و فقط سه اتم میانی وجود دارد که مابین آن ها قرار می گیرد.
همان طور که در شکل نمایش داده شده است، هر یک از 12 اتم دو لایه بالا و پایین، 1/6 اتم و هریک از دو اتم وسط شش وجهی، 1/2 اتم و هر یک از سه اتم میانی، یک اتم را به اشتراک می گذارند. این ساختار بسیار برای فلزات عنصری مانند بریلیوم، کادمیوم، منیزیوم، تیتانیوم، زینک و زیرکنیوم متداول است.
با نگاهی به تصویر، ممکن است تصور کنید که ساختار HCP از ساختار FCC پیچیده تر است. ولی در حقیقت ساده تر است. این بدان معنا است که ما در ساختار HCP به جای سه لایه متفاوت اتمی، لایه سوم را تکرار لایه اول قرار می دهیم. بنابراین، لایه چهارم نیز تکرار لایه اول اتم ها است. لایه اول در شکل با حرف A و لایه دوم با حرف B نمایش داده شده است. [ ۲]
این مطلب قابل ذکر است که پارامتر شبکه در جهات مختلف در ساختار HCP متفاوت است. طبق شکل زیر، در جهات a1، a2 و a3 پارامتر شبکه مقدار مشخصی است ولی در راستای C مقدار آن بزرگتر است و باعث می شود مقدار پارامتر c/a افزایش یابد. بهترین حالت c/a برای کروی بودن ساختار، عدد 1. 633 است که از بین فلزات، منیزیوم نزدیک ترین مقدار را ( 1. 62 ) به این عدد دارد. [ ۳]
برای فلزات با ساختار HCP مانند زینک، منیزیوم، آلفا تیتانیوم، کوبالت و کادمیوم مقدار ضریب تراکم اتمها ( Packing efficiency ) مقدار 74% با تعداد 12 اتم هماهنگ ( 12 coordination number ) است. با توجه به اینکه مقدار بازده برای ساختار BCC مقدار 68% با 8 اتم است، ساختار HCP و FCC با 12 اتم و 74%، دارای آرایش اتمی متراکم تری هستند. [ ۴]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفساختار شش وجهی، دارای سه لایه اتمی است. در هر دو طرف بالا و پایین لایه ها، 6 اتم وجود دارد که در آرایش شش ضلعی قرار گرفته اند و در وسط شش ضلعی، اتم هفتم قرار گرفته است. لایه میانی دارای سه اتم است که به صورت مثلث مابین دو سطح شش وجهی بالایی و پایینی قرار گرفته اند. این بدان معنی است که شش اتم شش ضلعی در صفحات بالا و پایین قرار گرفته اند و فقط سه اتم میانی وجود دارد که مابین آن ها قرار می گیرد.
همان طور که در شکل نمایش داده شده است، هر یک از 12 اتم دو لایه بالا و پایین، 1/6 اتم و هریک از دو اتم وسط شش وجهی، 1/2 اتم و هر یک از سه اتم میانی، یک اتم را به اشتراک می گذارند. این ساختار بسیار برای فلزات عنصری مانند بریلیوم، کادمیوم، منیزیوم، تیتانیوم، زینک و زیرکنیوم متداول است.
با نگاهی به تصویر، ممکن است تصور کنید که ساختار HCP از ساختار FCC پیچیده تر است. ولی در حقیقت ساده تر است. این بدان معنا است که ما در ساختار HCP به جای سه لایه متفاوت اتمی، لایه سوم را تکرار لایه اول قرار می دهیم. بنابراین، لایه چهارم نیز تکرار لایه اول اتم ها است. لایه اول در شکل با حرف A و لایه دوم با حرف B نمایش داده شده است. [ ۲]
این مطلب قابل ذکر است که پارامتر شبکه در جهات مختلف در ساختار HCP متفاوت است. طبق شکل زیر، در جهات a1، a2 و a3 پارامتر شبکه مقدار مشخصی است ولی در راستای C مقدار آن بزرگتر است و باعث می شود مقدار پارامتر c/a افزایش یابد. بهترین حالت c/a برای کروی بودن ساختار، عدد 1. 633 است که از بین فلزات، منیزیوم نزدیک ترین مقدار را ( 1. 62 ) به این عدد دارد. [ ۳]
برای فلزات با ساختار HCP مانند زینک، منیزیوم، آلفا تیتانیوم، کوبالت و کادمیوم مقدار ضریب تراکم اتمها ( Packing efficiency ) مقدار 74% با تعداد 12 اتم هماهنگ ( 12 coordination number ) است. با توجه به اینکه مقدار بازده برای ساختار BCC مقدار 68% با 8 اتم است، ساختار HCP و FCC با 12 اتم و 74%، دارای آرایش اتمی متراکم تری هستند. [ ۴]
