Materiali ceramici. Solidi inorganici (ionici / covalenti) O, B, C, Si, Al, N,.

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1 Matral crac Sold norganc (onc / covalnt) O, B, C, S, Al, N,. Proprtà rfrattar, alt punt d fuon, baa conducbltà, lvata dura, buona lavorabltà Auono truttur crtalln po olto copl ndc d carattr onco (poco dronal) Copton tra lgan onco lga covalnt gol d Paulng 1) la dtana tra gl on è data dalla oa d rpttv ragg onc ; pr vcn d uno on ono tutt on d gno oppoto; l rapporto tra ragg dl caton dll anon dtrna l tpo d pacchttanto

2 = c a < lnar < < 0.55 trangolar 0.55 < < ttradrca > ottadrca E. Mg 3 (OH) 6 : c = n, dtana ntronca 0.1 n raggo OH - = n, =0.416 coord. ottadrca ) l crtallo dv r localnt nutro : l for d lga onco dvono blancar. S = q N coord Nl cao dl Mg 3 (OH) 6, S c =1/3 l OH - ha nuro d coordnaon 3

3 3) l cll lntar cobnano rducndo al ao la vcnana tra gl on oologh poldr cobnano d prfrna unndo pr un vrtc, puttoto ch pr un lato, puttoto ch pr una facca (. dvr lcat) Lga n old onc Contrbut couloban, rpulon d Paul Coulob: r = U = 1,, r r Paul: r r

4 =,,, 1 1 U contrbuto da on dlla ta clla contrbuto da on d dvr cll = N N U,, [ ] = clla W W N U U, ) ( (1) So d Madlung = W 1 ) ( Scurant calcolabl pr >3 (Paul), a pr contrbut couloban è ncaro oar olo trn ch non abbano carch o dpol ntt.

5 Dagra d fa trnar Sta a coponnt fa pur 1 fa bnara 3 pobl ottot Sta a 3 coponnt 3 fa pur 3 fa bnar 1 fa trnara 7 pobl ottot Sta a C coponnt C! C! ( C C )! C 1 ottot con C coponnt pobl ottot = C P tp. pron cotant, 3 coponnt alno 1 fa: dagraa bdnonal

6 A c b B a C A crt condon d T, P A S tono crtall a dtrnat rapport tchotrc A ABC B fa fa 1 fa 3 C B ABC C Curva d raffrddanto A E AB E AC E ABC B E BC C

7 Dagraa trnaro d raffrddanto C T C A B T T A E AC E BC E ABC T B E AB (a,b,c)

8 Applcaon Matral rfrattar Tpcant, od dgl lnt d pr prod Struttura onca, con fort coponnt covalnt Alta rfrattvtà, coè la tpratura oltr la qual l oldo prd la ua rtna ccanca T PCE (pyrotrc con quvalnt) Buona rtna allo hock trco conducbltà trca coffcnt d panon trca tna d pan d frattura crtalln Carattrtch acd (NH 4 ) o bach (Na,K, )

9 Al O 3 (alluna) BO CaO 1850 C 570 C 930 C rtnt tabl chcant poco poroo rtnt alta conducbltà trca olto grocopco MgO (agna) SO (lc) 850 C 1710 C forn a alta tpratura crogol pr tall fu atton rfrattar forn a baa tpratura rtnt allo hock trco Dagraa d fa lc / alluna

10 Ntruro d lco (S 3 N 4 ) oldo copltant covalnt baa dntà: 300 kg/ 3, contro 7800 kg/ 3 dll accao alta T ub : 150 K, contro T fu dll accao 1810 K alta rtna ccanca (> dll uprlgh) alta rtna alla corroon bao coffcnt d panon trca a dffcoltà d crtallaon ndutral Du arrangant crtalln, α- β- S 3 N 4

11 Zolt atral crtalln poro tacc olcolar Al 3, S 4, O -, con caton ono dvalnt (Na, K, Ca, Mg ) nuro nral natural, olt olt nttch Al S coordnat ttradrcant con O. I ttradr ono unt pr vrtc, forando un rtcolo trdnonal con canal pa vuot Elttronutraltà acurata da caton, ch tano ngl pa vuot I canal (ch prano l ntro atral) hanno dnon da 0.5 n a 1 n Applcaon cabator onc ccator catalator Ca, Mg (ndurnt dll acqua) cabat con Na rvrbl l olt prdono acqua d crtallaon rcaldat, la poono raorbr n abnt udo

12 la olt può r arrcchta d on acd (pr. NH 4 ) o bac quto provoca un fftto d catal acda, o baca u ubtrat ch ntrano n canal alta uprfc attva buona rtna al rcaldanto ltvtà u prodott dlla raon, n ba all dnon alla fora d canal pr. tolun tanolo produc olo p-xyln, ch paa pù faclnt dl - dll offtto d concntraon Prparaon: crtallaon da oluon acquo n prna d olcol organch ch orntano vro partcolar tp d truttura.

13 Vtro lqudo vcoo, raffrddato otto la ua tpratura d fuon lnto raffrddanto T crtallo Lqudo rapdo raffrddanto T g vtro (aorfo) Ordnato a cala atoca, dordnato u cala acrocopca Alto gap tra l band bao aorbnto Oogno u cala 500 n bao cattrng Traparnt SO, B O 3, P O 5, GO Ba, Ca, L, Na, K rtcolant odfcator dl rtcolo Cd, Co, Cr, Cu,, Mn colorant roo blu vrd vola arron

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