規則格子(きそくこうし)
Ordered Lattice
秩序固溶体(秩序変態)とも呼ばれる。
結晶格子の一種で、特定の規則に従って粒子(原子)が特定の決まったルールに従って並んでいる状態を指す。
規則格子には「単純格子」「体心格子」「面心格子」「低心格子」がある。
溶湯が凝固し温度が室温に下がるまでに、原子比が一つおきに配列するなどの簡単な整数比で結晶を作った状態。
規則格子ができるメカニズム
通常、金属が溶けた状態から冷えて固まる際、異なる種類の原子はバラバラに混ざり合おうとする。
しかし、特定の条件(温度や成分比)が揃うと、原子同士が「1つおきに並ぼう」といった規則性を持ち始め、整然とした結晶構造を作る。
具体例:銅と金の合金
例えば、銅 (Cu) - 金 (Au) 合金では、全率固溶体を形成し、CuとAuのモル比が1対1程度の場合、面心立方構造の結晶格子において、面心位置(中央)にCu、格子の各頂点(隅)の位置にAuという規則正しい構造を取る。
→ 面心とは
もう少し簡単に説明すると・・・
この合金が特定の温度以下になると、バラバラだった原子が自分の「定位置」に移動する。
たとえば、サイコロのような形(面心立方構造)を想像すると。
● サイコロの角(隅)には、すべて金が配置される。
● サイコロの面の真ん中には、すべて銅が配置される。
このように、まるでチェス盤のように決まった位置に特定の原子が座ることで、「規則格子」が完成する。
性質への影響
原子がこのように規則正しく並ぶと、材料としての性質が大きく変化する。
■ 硬さの変化
規則正しく並ぶことで原子が動きにくくなり、非常に硬くなる。
■ 脆さの発生
一方で、柔軟性が失われるため、強い衝撃を与えるとパリンと割れやすい、つまり、「脆い」性質を持つようになる。
■ 電気抵抗が低い
原子配置が規則的だと、伝導電子の流れが層流となり電子が抵抗なく動ける
| 規則格子の種類 | |
| 単純格子 / Primitive Lattice | 各格子点が一つの原子によって占められている最も単純な格子。 |
| 体心格子 / Body-centered Lattice | 単位格子の中心と各頂点に原子が配置されるている格子。 |
| 面心格子 / Face-centered Lattice | 各面の中心と各頂点に原子が配置されている格子。 |
| 低心格子 / Base-centered Lattice | 二つの対面の面の中心と各頂点に原子が配置されている格子。 |
鋳造用語 索引
