Peamine erinevus – BCC vs FCC
Terineid BCC ja FCC kasutatakse kahe erineva kristallstruktuuride paigutuse nimetamiseks. BCC tähistab kehakeskset kuupstruktuuri, FCC aga näokeskset kuubistruktuuri. Need on kuupvõrede vormid. Seetõttu on nendel paigutustel kuupstruktuuridesse paigutatud sfäärid (aatomid, molekulid või ioonid, millest võre on valmistatud). BCC ühiklahtris on kuubiku nurkades kerad ja kuubi keskel üks kera. Kuna kuubis on kaheksa nurka, on BCC ühiklahtris olevate kerade koguarv 9. FCC ühiklahtris on sfäärid kuubi igas nurgas ja ka iga kuubipinna keskel. Siis on FCC lahtris 12 sfääri. Peamine erinevus BCC ja FCC vahel on see, et BCC koordineerimisnumber on 8, samas kui FCC koordineerimisnumber on 12.
Mis on BCC?
Termina BCC tähistab sfääride (aatomite, molekulide või ioonide, millest võre koosneb) kehakeskset kuubipaigutust. Sellise paigutuse korral asuvad sfäärid kuubi igas nurgas ja üks kera kuubi keskel. Võre ühikrakk on väikseim ühik, mis sarnaneb kogu võre struktuuriga. Kuna kuubil on 8 nurka, on BCC-struktuuris kokku 9 sfääri (nurkades kaheksa pluss keskel).
Kuid iga BCC ühikulahtri nurgas olev sfäär on naaberüksuse lahtri liige. Selle põhjuseks on asjaolu, et võre koosneb paljudest kokku pakitud ühikulistest rakkudest. Kuna ühiklahtris on 8 sfääri, mis on teiste ühikurakkude nurgad, on BCC struktuuri koordinatsiooninumber teadaolev alt 8. Seejärel, kui arvestada sfääride netosummat BCC-üksuse lahtris, on sellel 2 sfääri, sest ühes nurgas on 1/8th keradest. Kaheksa nurka moodustavad koos ühe sfääri ja keskel on üks kera koos tulemustega kahes sfääris.
Joonis 01: BCC struktuur
BCC paigutusega kerade pakkimine ei ole tihe. See tähendab, et sfääride pakkimine BCC-s ei ole tihe pakkimine nagu FCC (pinnakeskne kuubikujuline) või HCP (kuusnurkne sulgemispakk). BCC pakkimistegur on 0,68. Pakkimistegur on sfääride maht ühikuelemendi ruumala kohta. BCC struktuuriga metallide näidete hulka kuuluvad liitium (Li), naatrium (Na), kaalium (K), kroom (Cr) ja baarium (Ba).
Mis on FCC?
Termina FCC tähistab sfääride näokeskset kuubikujulist paigutust. Sellise paigutuse korral asuvad sfäärid kuubi igas nurgas (ühiklahtris) ja iga kuubipinna keskel. Ka siin on iga nurkades olev kera naaberüksuse lahtri liige. Peale selle jagatakse iga kuuppinna keskel asuvat sfääri külgneva üksuse lahtriga.
Joonis 2: FCC struktuur
FCC koordineerimisnumber on 12. Seda seetõttu, et ühiklahtris on 12 sfääri, mida jagatakse teiste ühikurakkudega. FCC ühikulahtris olevate sfääride netosumma on 4. Seda saab arvutada järgmiselt.
Sfääride koguarv nurkades=(1/8) x 8=1
Sfääride koguarv kuuppindades=(1/2) x 6=3
Siis sfääride koguarv ühikulahtri kohta=1 + 3=4
FCC struktuuris on rohkem sfääre kui BCC-s (sfäärid on üksteisele lähemal). FCC struktuuri pakkimistegur on 0,74. See tähendab, et sfääride poolt hõivatud ruumala ja lahtri kogumahu suhe on 0,74. Mõned FCC struktuuriga metallide näited on alumiinium (Al), vask (Cu), kuld (Au), plii (Pb) ja nikkel (Ni).
Millised on BCC ja FCC sarnasused?
- Nii BCC kui ka FCC on kuupvõrede paigutuse vormid.
- Nii BCC kui ka FCC struktuuride ühiklahter on kuup.
Mis vahe on BCC ja FCC vahel?
BCC vs FCC |
|
| Termina BCC tähistab sfääride (aatomite, molekulide või ioonide, millest võre koosneb) kehakeskset kuubikujulist paigutust. | Termina FCC tähistab sfääride näokeskset kuubikujulist paigutust. |
| Sfääride paigutus | |
| BCC-l on sfäärid kuubi kaheksas nurgas ja üks kera kuubi keskel. | FCC-l on sfäärid kuubiku kaheksas nurgas ja ka kuubipindade keskpunktis. |
| Koordinatsiooninumber | |
| BCC struktuuri koordineerimisnumber on 8. | FCC struktuuri koordineerimisnumber on 12. |
| Pakkimistegur | |
| BCC pakkimistegur on 0,68 | FCC pakkimistegur on 0,74 |
| Sfääride arv ühiklahtris | |
| BCC ühiklahtris on kokku 2 sfääri. | FCC ühiklahtris on kokku 4 sfääri. |
| Näited | |
| Mõned näited metallidest, millel on BCC struktuur, on liitium (Li), naatrium (Na), kaalium (K), kroom (Cr) ja baarium (Ba). | Mõned FCC struktuuriga metallide näited on alumiinium (Al), vask (Cu), kuld (Au), plii (Pb) ja nikkel (Ni). |
Kokkuvõte – BCC vs FCC
BCC tähistab kehakeskset kuubiku paigutust. FCC tähistab näokeskset kuubikujulist paigutust. Neid paigutusi kasutatakse aatomite, molekulide või ioonide asukoha ja võrestruktuuris esinevate tühjade ruumide kirjeldamiseks. BCC ja FCC erinevus seisneb selles, et BCC koordineerimisnumber on 8, samas kui FCC koordineerimisnumber on 12.
