Peamine erinevus - BCC vs FCC
Mõisteid BCC ja FCC kasutatakse kristallstruktuuride kahe erineva paigutuse nimetamiseks. BCC tähistab kehakeskset kuupstruktuuri, FCC aga näokeskset kuupstruktuuri. Need on kuupvõre vormid. Seetõttu on nendel paigutustel sfäärid (aatomid, molekul või ioonid, millest võre koosneb), mis on paigutatud kuupstruktuuridesse. BCC üksuse lahtril on kuuli nurkades kerad ja kuubi keskel üks kera. Kuna kuubis on kaheksa nurka, on BCC üksuse lahtris olevate sfääride koguarv 9. FCC üksusel on kerad igas kuubi nurgas ja ka iga kuupiku keskel. Siis on FCC üksuselementil 12 kera. Peamine erinevus BCC ja FCC vahel on see, et BCC koordinatsiooninumber on 8, samas kui FCC koordinatsiooninumber on 12.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on BCC
3. Mis on FCC
4. BCC ja FCC sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - BCC vs FCC tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on BCC?
Mõiste BCC tähistab kerade (aatomid, molekul või ioonid, millest võre koosneb) kehakeskset kuupmeetrit. Selles paigutuses paiknevad kerad kuubi igas nurgas ja üks kera kuubi keskel. Võre ühikurakk on väikseim üksus, mis sarnaneb kogu võre struktuuriga. Kuna kuubil on 8 nurka, on BCC struktuuris kokku 9 kera (nurkades kaheksa pluss keskel).
Kuid iga kera BCC ühikuelemendi nurgas on naaberüksuse osa. Selle põhjuseks on see, et võre on valmistatud paljudest ühekomponendilistest rakkudest. Kuna üksuselemendis on 8 sfääri, mis on teiste ühikurakkude nurgad, on BCC struktuuri koordineerimisnumber teadaolevalt 8. Siis on BCC üksusrakus olevate sfääride netosummaks kokku 2 sfääri sest ühes nurgas on 1/8 tuhat kera. Kaheksa nurka koos moodustavad ühe sfääri ja keskel on üks sfäär koos tulemustega kahes sfääris.
Joonis 01: BCC struktuur
Kerade pakkimine BCC-paigutusega ei ole tihe. See tähendab, et sfääride pakkimine BCC-s ei ole lähedane pakk nagu FCC-s (näokeskne kuup) või HCP-s (kuusnurkne tihend). BCC pakkimistegur on 0,68. Pakkimistegur on kerade maht ühikuelemendi mahu kohta. BCC struktuuriga metallide hulka kuuluvad liitium (Li), naatrium (Na), kaalium (K), kroom (Cr) ja baarium (Ba).
Mis on FCC?
Mõiste FCC tähistab sfääride näokeskset kuupmeetrit. Selles paigutuses paiknevad kerad kuubi (ühikuraku) igas nurgas ja iga kuupiku keskel. Ka siin on iga nurkades olev kera naaberüksuse osa. Peale selle jagatakse iga kuupiku keskel olevat sfääri külgneva üksusrakuga.
Joonis 2: FCC struktuur
FCC koordinatsiooninumber on 12. Seda seetõttu, et ühiku lahtri kohta on 12 sfääri, mida jagatakse teiste üksuse lahtritega. FCC ühikuelementides olevate kerade koguarv on 4. Seda saab arvutada järgmiselt.
Nurkade sfääride koguarv = (1/8) x 8 = 1
Sfääride koguarv kuupides = (1/2) x 6 = 3
Siis kogu kera rakuühiku kohta = 1 + 3 = 4
FCC struktuuris on rohkem sfääride pakendeid kui BCC-s (kerad pakenduvad üksteisele lähemale). FCC struktuuri pakkimistegur on 0,74. See tähendab, et kerade hõivatud mahu ja ühikuelemendi kogumahu suhe on 0,74. Mõned näited FCC struktuuriga metallidest on alumiinium (Al), vask (Cu), kuld (Au), plii (Pb) ja nikkel (Ni).
Millised on BCC ja FCC sarnasused?
- Nii BCC kui ka FCC on kuupvõre paigutusvormid.
- Nii BCC kui ka FCC struktuuride ühikrakk on kuup.
Mis vahe on BCC ja FCC vahel?
BCC vs FCC |
|
| Mõiste BCC tähistab kerade (aatomid, molekul või ioonid, millest võre koosneb) kehakeskset kuupmeetrit. | Termin FCC tähistab sfääride näokeskset kuupmeetrit. |
| Sfääride paigutus | |
| BCC-l on kerad kuubi kaheksas nurgas ja üks kera kuubi keskel. | FCC-l on kerad kuubiku kaheksas nurgas ja ka kuupiku keskel. |
| Koordineerimisnumber | |
| BCC struktuuri koordineerimisnumber on 8. | FCC struktuuri koordineerimisnumber on 12. |
| Pakketegur | |
| BCC pakkimistegur on 0,68 | FCC pakkimistegur on 0,74 |
| Sfääride arv lahtris | |
| BCC ühikrakul on kokku 2 kera. | FCC ühikrakul on kokku neli kera. |
| Näited | |
| Mõned näited metallidest, millel on BCC struktuur, hõlmavad liitium (Li), naatrium (Na), kaalium (K), kroom (Cr) ja baarium (Ba). | Mõned näited FCC struktuuriga metallidest on alumiinium (Al), vask (Cu), kuld (Au), plii (Pb) ja nikkel (Ni). |
Kokkuvõte - BCC vs FCC
BCC tähistab kehakeskset kuupmeetri paigutust. FCC tähistab näokeskset kuupmeetri paigutust. Neid paigutusi kasutatakse aatomite, molekulide või ioonide asukoha ja võre struktuuris olevate tühjade ruumide kirjeldamiseks. BCC ja FCC erinevus seisneb selles, et BCC koordinatsiooninumber on 8, samas kui FCC koordinatsiooninumber on 12.
