Гкл лист размеры: стандартные длина и высота стенового ГКЛ, ширина стенового влагостойкого материала, толщина 9 и 12 мм — Inside

Содержание

стандартные длина и высота стенового ГКЛ, ширина стенового влагостойкого материала, толщина 9 и 12 мм

Современный ремонт требует материалов, которые бы давали максимальные возможности, именно таким сейчас является гипсокартон. С его помощью можно возводить стены, перегородки, выравнивать поверхности, делать все то, что украсит, изменит и преобразит жилое помещение.

Для правильной работы с таким материалом важно знать его особенности, а для расчета количества необходимо понимать, какие бывают размеры листов гипсокартона.

Виды материала

Гипсокартон как композитный материал нашел применение в ремонте самых различных помещений, с его помощью создаются новые конструкции, улучшаются имеющиеся и меняется структура помещения благодаря пристройкам, простенкам и перегородкам. Чтобы правильно использовать данный материал, необходимо уметь его подбирать под конкретный вид работы.

Существуют несколько разновидностей гипсокартона:

Обычный, который маркируется аббревиатурой ГКЛ. Внутри изделия находится гипсовое тесто, которое с обеих сторон закрыто плотным картоном. Удобнее всего такие листы использовать для внутренней отделки помещений. Важно применять их там, где влажность не будет повышенной, иначе материал набухнет и потеряет внешние качества, что повлияет на надежность всей конструкции. С листами такого типа удобно и быстро работать, они нетяжелые, гибкие и экономичные.

Наиболее частой сферой использования является работа с потолком, реже с полом, но чаще всего его берут именно для стен, выровнять их или создать новые.

Огнестойкий, который именуется ГКЛО, наиболее благоприятен для использования в нежилых помещениях, создания перегородок. С его помощью можно обезопасить пространство от угрозы пожара, что позволяет использовать его для каминов и печей.
Влагостойкий, имеет обозначение ГКЛВ, используется в комнатах, где уровень влажности существенно повышен, это кухня и санузел. Чтобы обеспечить такие свойства, к обычному гипсокартону добавляются вещества, которые помогают не впитывать влагу, тем самым сохраняя все характеристики листа. Этот вариант неплохо противостоит образованию плесени и грибка на своей поверхности. Если помещения имеют слишком высокий уровень влажности, для них рекомендуется использовать другой вариант отделки, потому как от чрезмерного количества влаги гипсокартон все же начнет портиться.

Огневлагостойкий, с маркировкой ГКЛВО, отличается наличием сопротивляемости как к огню, так и к воде.

Если нужно возвести специальные строительные конструкции, то можно выделить дополнительные виды материала, которые имеют разный уровень толщины, это:

арочная разновидность с толщиной в 6. 5 мм;
потолочная, которая имеет толщину в 9.5 мм;
стеновая наиболее толстая вариация, где толщина составляет 12.5 мм.

Наиболее тонкий вариант нужен для создания интересных изогнутых конструкций как под потолком, так и в качестве простенка. Потолочный тип удачно подходит для выравнивания поверхности потолка или созданию интересной конструкции с подсветкой сверху комнаты. Стеновой тип уместен и для выравнивания стен, и для межкомнатных перегородок, который за счет своей толщины помогает добиться неплохой звукоизоляции.

Стандарты

Размер гипсокартона может быть разным, что удобно в случае большого ремонта или устранения небольших неровностей поверхности. Чтобы иметь возможность купить необходимое количество материала, существуют стандартные габариты данного материала, где ширина листа равна 1.2 м, а длина варьируется от двух до трех с половиной метров. Кроме этих характеристик, стоит учитывать и толщину ГКЛ, которая влияет на общий вес. Колебания ее может быть в пределах 65 мм и доходить до 125 мм.

Различия в толщине крайне важны для потолочных конструкций, чем они легче, тем проще монтируются и не создают риск обрыва. Кроме того, меньший вес дает возможность устанавливать меньше опор, что снижает себестоимость ремонта. Каждый лист имеет различную стоимость: чем тоньше, тем дешевле, что дает возможность сэкономить средства, если позволяет конструкция.

Благодаря тому, что различные фирмы начали выпускать данную продукцию, и каждая стремится завоевать свой авторитет, встречаются случаи, когда габариты листов ГКЛВ не совпадают со стандартными.

Длина

Типичными показателями длины листа гипсокартона является:

минимальный показатель – 2 метра;
максимальный вариант – 3.6 метра.

Если рассматривать продукцию Knauf, то здесь можно отметить максимальный показатель в 4 метра. Разница между размерным рядом каждого варианта составляет 50 см. Чем больше высота листа, тем прочнее и толще он должен быть, а, соответственно, и тяжелее. Чаще всего максимальные габариты используются в больших просторных помещениях для большого объема работ. Таким образом, получается увеличить темп проведения ремонта, уменьшить отходы и снизить стоимость затрат на материалы.

Для опытных строителей нетрудно работать с любыми габаритами изделия, а начинающим лучше начинать с малых размеров, которые проще отмерить, разрезать и сделать необходимое изделие. Длинные листы лучше подойдут для стен, потолка и пола, а короткие для отделки окон и невысоких перегородок.

Ширина

Ширина плиты гипсокартона является стандартной единицей, и составляет 1.2 метра. Какова бы ни была длина листа, этот параметр остается неизменным, а для увеличения прочности и предотвращения ломкости увеличивается лишь толщина. Если есть острая необходимость найти небольшой лист ГКЛ, то фирма Knauf и тут поможет, потому как в их ассортименте имеются изделия от 60 см шириной, что для некоторых случаев будут оптимальным вариантом.

Нестандартная ширина будет впору, когда дело касается ремонта откосов на окнах, после замены деревянных изделий на пластиковые. В этом случае возникает необходимость закрыть дыру, которая осталась от второй рамы, и сделать поверхность стены ровной. Но также небольшие по ширине кусочки подойдут для создания разнообразных конструкций из гипсокартона, которые будут иметь небольшие габариты.

Работать с такими плитами намного удобнее, чем с полноразмерными, а значит справиться может любой, даже начинающий.

Толщина

В зависимости от размеров листа гипсокартона в длину и ширину меняется и толщина изделия. Это связано с тем, что давление на материал увеличивается, и без должного усиления картон не выдержит, и гипсовая масса сама себя разрушит. Для малых габаритов ГКЛ толщина будет составлять 6.5 мм, для более крупных – 9.5 мм, и самой большой показатель составляет 12.5 мм.

Если возводится особо сложный объект, который должен быть максимально прочным, тогда стоит использовать плиту толщиной в 24 мм.

Выбор толщины зависит от того, что именно будет сделано из материала. Если это межкомнатная перегородка без каких-либо функций, можно использовать тонкий и средний варианты, если в ней будет полка под книги, тут требования вырастают, и лучше брать средний или толстый лист гипсокартона.

Для тех случаев, когда на поверхность ГКЛ будет воздействовать постоянный и немалый вес, или на нем будет находиться ценный предмет вроде телевизора, лучше всего использовать самый толстый тип плиты.

Вес

В зависимости от показателей длины листа, его ширины, а в том числе и толщины, будет изменяться и вес листа.

Если лист равен:

1200 на 2000 с толщиной в 6.5 мм, его вес будет составлять 12 кг;
1200 на 2500 мм с той же толщиной, вес увеличится до 15 кг;
1200 на 3000 с толщиной 6. 5 мм, лист весит 18 кг.

Вес меняется пропорционально толщине плиты ГКЛ, так:

1200 на 2000 с толщиной в 9.5 мм будет весить 18 кг;
1200 на 2500 на 9.5 мм станет весить 22 кг;
1200 на 3000 мм с той же толщиной будет весить 27 кг.

Если первые два варианта можно использовать на поверхности стены и потолка, то третий не подойдет для подвесных конструкций ввиду значительного веса листа, так как:

1200 на 2000 с толщиной 12.5 мм вес составляет 23 кг;
1200 на 2500 на 12.5 мм станет весить до 27 кг;
1200 на 3000 мм с теми же показателями толщины будет весить 35 кг.

Гипсокартон Knauf имеет большее количество вариантов изделия и по длине, и по толщине, кроме стандартных 6. 5, 9.5 и 12.5 мм, есть еще и 15 мм.

Вес листа ГКЛ этой фирмы будет иметь следующие показатели:

1200 на 2500 на 15 мм весит 15 кг;
ГКЛВ с теми же показателями будет весить так же;
Вес ГКЛО таких же габаритов составит от 13 до 16 кг;
те же показатели будут у листа ГКЛВО.

Только разобравшись во всех цифрах и значениях, можно выбирать подходящий вариант изделия и начинать с ним работу, в ином случае трудно будет надеяться на легкий процесс ремонта и хороший результат.

От чего зависят габариты?

Стандартный лист гипсокартона имеет лишь один стабильный показатель, а все остальные могут варьироваться в зависимости от сферы его использования. Для правильного выбора материала нужно понимать, какой тип подходит для каких работ.

Существуют такие разновидности ГКЛ, как:

арочные листы;
армированные;

акустические, обладающие перфорацией;
листы с виниловым покрытием.

Акустические листы гипсокартона лучше всего использовать для объемных помещений по типу аудиторий или залов, которые должны иметь акустический эффект. Если рассматривать виниловые листы, то их безусловным преимуществом будет готовность материала к использованию, на поверхность не нужно наносить никакую обработку. Рамки использования его более узкие ввиду неспособности материала дышать.

Что касается арочного варианта, то он наиболее универсальный, имеющий небольшую толщину, поэтому с его помощью можно создать любые композиции.

Если же дело касается стенового вида изделия, то необходимо исключить тонкие листы, которые в этом случае будут неуместными. Только использование 12 и 15-миллиметровых ГКЛ позволит соорудить надежную и крепкую стену.

Если необходимо провести обшивку стены, то идеальным вариантом послужить лист в 9 мм, с которым будет удобно проводить все необходимые манипуляции.

Подбирая варианты будущих стен или простенков в ванной: можно и для этого помещения использовать гипсокартон, при помощи влагостойкого варианта получится избежать намокания и расслаивания материала.

Знание типов изделий и их размеров позволяет правильно подобрать материал для ремонта. Если отделывать нужно всю комнату, то стандартные листы будут лучшим выбором. В случае когда в помещении стены имеют неоднородную высоту, удобнее покупать нестандартные листы, которые в два раза меньше по размеру. Для мест, которые должны будут выдерживать большие нагрузки, следует использовать наиболее толстый тип изделий.

Планируя изготовление межкомнатной перегородки, лучше всего применить самые длинные ГКЛ, которые могут достигать 4.8 м, что существенно ускорит процесс ремонта и избавит от покупки лишних материалов.

Если такие перегородки будут радиусными, то желательно использовать сразу два листа вместе, чтобы усилить конструкцию.

Для эстетов, и тех, кто стремится сделать в доме что-то необычное и красивое, нужен будет дизайнерский тип ГКЛ, который называют еще арочным благодаря тому, что его толщина равна всего 5, 6, иногда 6.5 мм, его можно легко согнуть. Для того чтобы такое изделие не лопнуло от нагрузок, в его составе имеется целых два армирующих слоя.

Если говорить о нестандартных материалах, то стоит вспомнить про звукоизоляционный тип от компании Knauf, который имеет повышенную твердость и, кроме стандартных показателей толщины в 12.5 мм, есть еще 10 и 15-миллиметровые варианты.

Выбор толщины изделия продиктован местом расположения. Тонкие листы крепят на потолок, чтобы не перегружать конструкцию, средние и толстые можно уложить как на стены, так и на пол. Для создания оригинальных композиций необходим тонкий материал, для влажных помещений – влагостойкий, а в случае с контактом сильного источника тепла необходим огнестойкий гипсокартон.

Только правильно выбрав разновидности и размеры для изделия, можно оптимально рассчитать количество материалов для работы и сделать ремонт с минимальными потерями времени и затратами на него.

Обзор предложений разных брендов

Планируя значительные ремонтные работы, для которых нужен будет гипсокартон, необходимо знать, как его правильно выбрать, а главное, на какую марку изделия обратить внимания. Благодаря тому, что популярность данного отделочного материала растет, появляется все больше новых брендов, в которых можно легко запутаться и сделать неправильный выбор.

Если говорить о наиболее популярной фирме, то это немецкий производитель Knauf, который ориентировал свою продукцию относительно назначения, что отразилось и в характеристиках:

потолочный вариант имеет толщину 9.5 мм;
стеновой – 12.5 мм;
для разнообразных конструкций причудливой формы – 6.5 мм.

Стандартом длины является 2.5 метра, но есть и другие варианты, больше и меньше этих показателей. Самая маленькая длина листа составляет полтора метра, а большая – 4 метра. Ширина тут также отходит от общепринятых стандартов, минимальная равна 60 см, а максимальная – полтора метра. Самый тонкий лист равен 6.5 мм, а наиболее толстый доходит до 2.4 см. Все эти показатели влияют и на вес изделия, который может колебаться от 13 до 35 кг.

Как и любая профессиональная фирма, Knauf производит не только стандартный вариант листа, но и тот, что подходит для влажных помещений, для изготовления конструкций, контактирующих с огнем, и смешанный тип.

Качество продукции проверено годами, данная торговая марка делает прочные изделия, которые отличаются легкостью, хорошей гибкостью, их легко резать и удобно шлифовать.

Если говорить про отечественное представительство, то тут явным лидером будет бренд «Волма», который отличается массой положительных качеств, это:

легкость процесса установки;
надежность материалов;
отличные показатели прочности;
износостойкость;
наличие кромки, которая предотвращает крошение листа;
усиленная конструкция на изгиб ГКЛ;
экологичность;
оптимальный уровень цен.

Если сравнивать с мировыми брендами, можно отметить небольшие нюансы, которые идут в минус данной торговой марке. Например, на листах нет линий разметки, большой вес самого гипсокартона, и поверхность отличается небольшой волнистостью, что требует дополнительной обработки.

Еще один бренд, это LaFarge, который широко представлен в мире, и стремительно увеличивает количество точек продажи своих товаров. Благодаря хорошему обороту ценовая политика компании позволяет не завышать стоимость, делая продукцию доступной практически всем. Особенностью данного производства является изготовление листов с округлой фаской и гранями, которые оклеены при помощи картонной пленки. Именно такое новшество дало возможность сделать идеально ровную поверхность.

Если отмечать недостатки, то можно лишь выделить малый размерный ряд, а именно только 2 вида с длиной на 2.5 и 3 метра. Вес листов небольшой и обычно не превышает 9 кг. Несмотря на легкость, материал очень прочный и позволяет хорошо изолировать звук и тепло. Особой серией на производстве являются листы, при помощи которых можно создавать арки и различные изогнутые конструкции.

Еще одной интересной фирмой является Gyproc, которую представляют скандинавы. На данный момент – это ведущий бренд, который заслужил свою популярность экологичностью материалов. Благодаря особому подходу и выбору материалов листы получаются еще и более легкие, что также стало преимуществом изделий бренда Gyproc.

Гипсокартон этой фирмы можно использовать внутри помещения, для чего представлены варианты листов от двух с половиной до трех с половиной метра в длину, но со стандартной шириной.

Существуют и другие марки, которые имеют свои отличия. Продукция фирмы «Магма» представлена на рынке самыми разнообразными товарами, среди которых есть и гипсокартон. Качество его неплохое, но не отличается какими-то значимыми показателями. Подбирая бренд, важно четко понимать, какие именно характеристики должно иметь изделие, чтобы найти оптимальное решение.

Если важно покрыть максимальную площадь минимальным количеством листов, то лучше выбрать Knauf, который поможет и в случае, когда нужны маленькие панели.

Бывают моменты, когда изделия малоизвестных фирм оказывались качественными и недорогими, но зачастую именитые аналоги значительно превышают дешевые в качестве, материалах, экологичности и других важных показателях, поэтому важно сделать правильный выбор.

Как сделать правильные расчеты?

Для того чтобы правильно рассчитать необходимое количество гипсокартона для ремонта, первым делом необходимо сделать все замеры зоны ремонта, будь это стены, пол или потолок. Выбор листов осуществляется по принципу подбора большей длины, чтобы можно было отрезать ненужную часть, нежели покупки заведомо меньших габаритов, чтобы потом добавлять недостающие части. Правильный выбор размера позволяет минимизировать количество швов, что потом скажется на продолжительности работ по отделке, кроме того, такая конструкция будет более крепкой, а значит, надежной и долговечной.

Профессионалы легко могут просчитать, сколько листов и каких габаритов нужно для той или иной работы, но для новичка это непростая задача. При отсутствии опыта важно нарисовать карту поверхности, на которой будет производиться работа с ГКЛ, и по клеткам четко определить высоту и ширину листа, а, соответственно, и их количество.

Для тех, кто не любит заниматься чертежами, можно опираться на габариты помещения, но покупать материал с запасом на 10 или даже 20%.

Тот же принцип срабатывает и для работы с потолком. После тщательных замеров необходимо приобрести листы подходящего размера, лучше они будут большего размера, чем меньшего, чтобы можно было обрезать лишнее, чем добавлять его. Чем меньше швов будет на потолке, тем красивее будет поверхность и проще работа с ней. Для того чтобы добиться такого эффекта, важно правильно разместить листы, располагая данными по ширине и длине места ремонта. Если трудно сделать это в уме, можно также использовать чертеж, на котором попробовать несколько вариантов расположения, выбрав наиболее подходящий.

Подбирая гипсокартон для определенного помещения, важно понимать его специфику, чтобы выбрать соответствующую разновидность и размер для оптимального количества листов, которые потребуются для ремонта.

Правильно рассчитав все показатели, можно получить хороший и качественный результат.

Полезные советы на все случаи

В том случае, если дома или в любом другом помещении предстоит ремонт, для которого необходим гипсокартон, то важно правильно его выбирать, для чего стоит обращать внимание на важные факторы:

Выбор места покупки: рынок или строительный магазин. Изделия на рынке могут храниться в неподобающих условиях, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках изделия. Магазин зачастую имеет оптимальные условия для хранения и сертификаты, подтверждающие подлинность изделий. Строительные супермаркеты позволяют выбрать товар из относительно большого варианта фирм, которые отличаются характеристиками и ценой.
Осмотр места покупки и склада. Если важно получить качественный ремонт, то стоит поинтересоваться, как именно хранятся материалы, которые будут доставлены для проведения работ;

Разгрузочно-погрузочные работы. Если есть возможность, стоит находиться около грузчиков в момент загрузки и выгрузки листов, чтобы увидеть любые нарушения в процессе. Это поможет избежать любых повреждений гипсокартона.
Получив товар, необходимо хорошо его осмотреть, листы должны быть ровными, чистыми и однородными. Наличие сколов, вмятин и царапин говорит о низком качестве, проблемах с хранением или перевозкой.

Лучше всего вернуть испорченные листы назад, иначе срок службы их может существенно сократиться.

Когда гипсокартон покупается впервые, а для работы нужно много листов, нужно проверить изделие конкретной фирмы от определенного поставщика. Покупается всего один лист и разрезается на полосы. Требуется тщательно осмотреть содержимое каждой полосы, оценить, однороден состав или нет, есть ли внешние отличия.

Если все в порядке, и вопросов не возникло, можно смело заказывать необходимое количество ГКЛ из этой партии. Но в случае сомнений лучше не рисковать, и поискать другой вариант.

Планируя отделку жилого помещения, стоит особенно тщательно проверить состав гипсокартона, потому как маленькие фирмы, которые предлагают доступный продукт, могут добавлять в его состав вредные вещества, они в процессе эксплуатации будут выделять ядовитые пары или запахи, отрицательно влияющие на здоровье человека. Особенно важно это для ремонта детской комнаты, где все должно быть максимально натуральным и качественным.

Не стоит забывать и о специфике помещений: для душа, туалета и кухни лучший вариант – это влагостойкий ГКЛ, а в обычных комнатах подойдет стандартный вариант, предназначенный для сухих жилых площадей. На потолок используют тонкие и легкие конструкции, а в качестве межкомнатных перегородок максимально толстые и прочные.

Правильный выбор листов гипсокартона будет заделом успешного и красивого ремонта в любом помещении.

Советы по использованию и монтажу гипсокартона ждут вас в следующем видео.

стандартные длина и высота стенового ГКЛ, ширина стенового влагостойкого материала, толщина 9 и 12 мм

Виды материала

Существуют несколько разновидностей гипсокартона:

Обычный, который маркируется аббревиатурой ГКЛ. Внутри изделия находится гипсовое тесто, которое с обеих сторон закрыто плотным картоном. Удобнее всего такие листы использовать для внутренней отделки помещений. Важно применять их там, где влажность не будет повышенной, иначе материал набухнет и потеряет внешние качества, что повлияет на надежность всей конструкции. С листами такого типа удобно и быстро работать, они нетяжелые, гибкие и экономичные.

Наиболее частой сферой использования является работа с потолком, реже с полом, но чаще всего его берут именно для стен, выровнять их или создать новые.

Огнестойкий, который именуется ГКЛО, наиболее благоприятен для использования в нежилых помещениях, создания перегородок. С его помощью можно обезопасить пространство от угрозы пожара, что позволяет использовать его для каминов и печей.
Влагостойкий, имеет обозначение ГКЛВ, используется в комнатах, где уровень влажности существенно повышен, это кухня и санузел. Чтобы обеспечить такие свойства, к обычному гипсокартону добавляются вещества, которые помогают не впитывать влагу, тем самым сохраняя все характеристики листа. Этот вариант неплохо противостоит образованию плесени и грибка на своей поверхности. Если помещения имеют слишком высокий уровень влажности, для них рекомендуется использовать другой вариант отделки, потому как от чрезмерного количества влаги гипсокартон все же начнет портиться.
Огневлагостойкий, с маркировкой ГКЛВО, отличается наличием сопротивляемости как к огню, так и к воде.

арочная разновидность с толщиной в 6.5 мм;
потолочная, которая имеет толщину в 9.5 мм;
стеновая наиболее толстая вариация, где толщина составляет 12.5 мм.

Стандарты

Благодаря тому, что различные фирмы начали выпускать данную продукцию, и каждая стремится завоевать свой авторитет, встречаются случаи, когда габариты листов ГКЛВ не совпадают со стандартными.

Длина

Типичными показателями длины листа гипсокартона является:

минимальный показатель – 2 метра;
максимальный вариант – 3.6 метра.

Ширина

Работать с такими плитами намного удобнее, чем с полноразмерными, а значит справиться может любой, даже начинающий.

Толщина

Для тех случаев, когда на поверхность ГКЛ будет воздействовать постоянный и немалый вес, или на нем будет находиться ценный предмет вроде телевизора, лучше всего использовать самый толстый тип плиты.

Вес

В зависимости от показателей длины листа, его ширины, а в том числе и толщины, будет изменяться и вес листа.

Если лист равен:

1200 на 2000 с толщиной в 6.5 мм, его вес будет составлять 12 кг;
1200 на 2500 мм с той же толщиной, вес увеличится до 15 кг;
1200 на 3000 с толщиной 6.5 мм, лист весит 18 кг.

Вес меняется пропорционально толщине плиты ГКЛ, так:

1200 на 2000 с толщиной в 9.5 мм будет весить 18 кг;
1200 на 2500 на 9.5 мм станет весить 22 кг;
1200 на 3000 мм с той же толщиной будет весить 27 кг.

1200 на 2000 с толщиной 12.5 мм вес составляет 23 кг;
1200 на 2500 на 12.5 мм станет весить до 27 кг;
1200 на 3000 мм с теми же показателями толщины будет весить 35 кг.

Вес листа ГКЛ этой фирмы будет иметь следующие показатели:

1200 на 2500 на 15 мм весит 15 кг;
ГКЛВ с теми же показателями будет весить так же;
Вес ГКЛО таких же габаритов составит от 13 до 16 кг;
те же показатели будут у листа ГКЛВО.

От чего зависят габариты?

Существуют такие разновидности ГКЛ, как:

арочные листы;
армированные;

акустические, обладающие перфорацией;
листы с виниловым покрытием.

Что касается арочного варианта, то он наиболее универсальный, имеющий небольшую толщину, поэтому с его помощью можно создать любые композиции.

Если необходимо провести обшивку стены, то идеальным вариантом послужить лист в 9 мм, с которым будет удобно проводить все необходимые манипуляции.

Если такие перегородки будут радиусными, то желательно использовать сразу два листа вместе, чтобы усилить конструкцию.

Только правильно выбрав разновидности и размеры для изделия, можно оптимально рассчитать количество материалов для работы и сделать ремонт с минимальными потерями времени и затратами на него.

Обзор предложений разных брендов

потолочный вариант имеет толщину 9.5 мм;
стеновой – 12.5 мм;
для разнообразных конструкций причудливой формы – 6.5 мм.

Качество продукции проверено годами, данная торговая марка делает прочные изделия, которые отличаются легкостью, хорошей гибкостью, их легко резать и удобно шлифовать.

легкость процесса установки;
надежность материалов;
отличные показатели прочности;
износостойкость;
наличие кромки, которая предотвращает крошение листа;
усиленная конструкция на изгиб ГКЛ;
экологичность;
оптимальный уровень цен.

Гипсокартон этой фирмы можно использовать внутри помещения, для чего представлены варианты листов от двух с половиной до трех с половиной метра в длину, но со стандартной шириной.

Если важно покрыть максимальную площадь минимальным количеством листов, то лучше выбрать Knauf, который поможет и в случае, когда нужны маленькие панели.

Как сделать правильные расчеты?

Для тех, кто не любит заниматься чертежами, можно опираться на габариты помещения, но покупать материал с запасом на 10 или даже 20%.

Правильно рассчитав все показатели, можно получить хороший и качественный результат.

Полезные советы на все случаи

Выбор места покупки: рынок или строительный магазин. Изделия на рынке могут храниться в неподобающих условиях, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках изделия. Магазин зачастую имеет оптимальные условия для хранения и сертификаты, подтверждающие подлинность изделий. Строительные супермаркеты позволяют выбрать товар из относительно большого варианта фирм, которые отличаются характеристиками и ценой.
Осмотр места покупки и склада. Если важно получить качественный ремонт, то стоит поинтересоваться, как именно хранятся материалы, которые будут доставлены для проведения работ;

Разгрузочно-погрузочные работы. Если есть возможность, стоит находиться около грузчиков в момент загрузки и выгрузки листов, чтобы увидеть любые нарушения в процессе. Это поможет избежать любых повреждений гипсокартона.
Получив товар, необходимо хорошо его осмотреть, листы должны быть ровными, чистыми и однородными. Наличие сколов, вмятин и царапин говорит о низком качестве, проблемах с хранением или перевозкой.

Лучше всего вернуть испорченные листы назад, иначе срок службы их может существенно сократиться.

Правильный выбор листов гипсокартона будет заделом успешного и красивого ремонта в любом помещении.

Советы по использованию и монтажу гипсокартона ждут вас в следующем видео.

стандартные длина и высота стенового ГКЛ, ширина стенового влагостойкого материала, толщина 9 и 12 мм

Виды материала

Существуют несколько разновидностей гипсокартона:

Обычный, который маркируется аббревиатурой ГКЛ. Внутри изделия находится гипсовое тесто, которое с обеих сторон закрыто плотным картоном. Удобнее всего такие листы использовать для внутренней отделки помещений. Важно применять их там, где влажность не будет повышенной, иначе материал набухнет и потеряет внешние качества, что повлияет на надежность всей конструкции. С листами такого типа удобно и быстро работать, они нетяжелые, гибкие и экономичные.

Наиболее частой сферой использования является работа с потолком, реже с полом, но чаще всего его берут именно для стен, выровнять их или создать новые.

Огнестойкий, который именуется ГКЛО, наиболее благоприятен для использования в нежилых помещениях, создания перегородок. С его помощью можно обезопасить пространство от угрозы пожара, что позволяет использовать его для каминов и печей.
Влагостойкий, имеет обозначение ГКЛВ, используется в комнатах, где уровень влажности существенно повышен, это кухня и санузел. Чтобы обеспечить такие свойства, к обычному гипсокартону добавляются вещества, которые помогают не впитывать влагу, тем самым сохраняя все характеристики листа. Этот вариант неплохо противостоит образованию плесени и грибка на своей поверхности. Если помещения имеют слишком высокий уровень влажности, для них рекомендуется использовать другой вариант отделки, потому как от чрезмерного количества влаги гипсокартон все же начнет портиться.
Огневлагостойкий, с маркировкой ГКЛВО, отличается наличием сопротивляемости как к огню, так и к воде.

арочная разновидность с толщиной в 6.5 мм;
потолочная, которая имеет толщину в 9.5 мм;
стеновая наиболее толстая вариация, где толщина составляет 12.5 мм.

Стандарты

Благодаря тому, что различные фирмы начали выпускать данную продукцию, и каждая стремится завоевать свой авторитет, встречаются случаи, когда габариты листов ГКЛВ не совпадают со стандартными.

Длина

Типичными показателями длины листа гипсокартона является:

минимальный показатель – 2 метра;
максимальный вариант – 3.6 метра.

Ширина

Работать с такими плитами намного удобнее, чем с полноразмерными, а значит справиться может любой, даже начинающий.

Толщина

Для тех случаев, когда на поверхность ГКЛ будет воздействовать постоянный и немалый вес, или на нем будет находиться ценный предмет вроде телевизора, лучше всего использовать самый толстый тип плиты.

Вес

В зависимости от показателей длины листа, его ширины, а в том числе и толщины, будет изменяться и вес листа.

Если лист равен:

1200 на 2000 с толщиной в 6.5 мм, его вес будет составлять 12 кг;
1200 на 2500 мм с той же толщиной, вес увеличится до 15 кг;
1200 на 3000 с толщиной 6.5 мм, лист весит 18 кг.

Вес меняется пропорционально толщине плиты ГКЛ, так:

1200 на 2000 с толщиной в 9.5 мм будет весить 18 кг;
1200 на 2500 на 9.5 мм станет весить 22 кг;
1200 на 3000 мм с той же толщиной будет весить 27 кг.

1200 на 2000 с толщиной 12.5 мм вес составляет 23 кг;
1200 на 2500 на 12.5 мм станет весить до 27 кг;
1200 на 3000 мм с теми же показателями толщины будет весить 35 кг.

Вес листа ГКЛ этой фирмы будет иметь следующие показатели:

1200 на 2500 на 15 мм весит 15 кг;
ГКЛВ с теми же показателями будет весить так же;
Вес ГКЛО таких же габаритов составит от 13 до 16 кг;
те же показатели будут у листа ГКЛВО.

От чего зависят габариты?

Существуют такие разновидности ГКЛ, как:

арочные листы;
армированные;

акустические, обладающие перфорацией;
листы с виниловым покрытием.

Что касается арочного варианта, то он наиболее универсальный, имеющий небольшую толщину, поэтому с его помощью можно создать любые композиции.

Если необходимо провести обшивку стены, то идеальным вариантом послужить лист в 9 мм, с которым будет удобно проводить все необходимые манипуляции.

Если такие перегородки будут радиусными, то желательно использовать сразу два листа вместе, чтобы усилить конструкцию.

Только правильно выбрав разновидности и размеры для изделия, можно оптимально рассчитать количество материалов для работы и сделать ремонт с минимальными потерями времени и затратами на него.

Обзор предложений разных брендов

потолочный вариант имеет толщину 9.5 мм;
стеновой – 12.5 мм;
для разнообразных конструкций причудливой формы – 6.5 мм.

Качество продукции проверено годами, данная торговая марка делает прочные изделия, которые отличаются легкостью, хорошей гибкостью, их легко резать и удобно шлифовать.

легкость процесса установки;
надежность материалов;
отличные показатели прочности;
износостойкость;
наличие кромки, которая предотвращает крошение листа;
усиленная конструкция на изгиб ГКЛ;
экологичность;
оптимальный уровень цен.

Гипсокартон этой фирмы можно использовать внутри помещения, для чего представлены варианты листов от двух с половиной до трех с половиной метра в длину, но со стандартной шириной.

Если важно покрыть максимальную площадь минимальным количеством листов, то лучше выбрать Knauf, который поможет и в случае, когда нужны маленькие панели.

Как сделать правильные расчеты?

Для тех, кто не любит заниматься чертежами, можно опираться на габариты помещения, но покупать материал с запасом на 10 или даже 20%.

Правильно рассчитав все показатели, можно получить хороший и качественный результат.

Полезные советы на все случаи

Выбор места покупки: рынок или строительный магазин. Изделия на рынке могут храниться в неподобающих условиях, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках изделия. Магазин зачастую имеет оптимальные условия для хранения и сертификаты, подтверждающие подлинность изделий. Строительные супермаркеты позволяют выбрать товар из относительно большого варианта фирм, которые отличаются характеристиками и ценой.
Осмотр места покупки и склада. Если важно получить качественный ремонт, то стоит поинтересоваться, как именно хранятся материалы, которые будут доставлены для проведения работ;

Разгрузочно-погрузочные работы. Если есть возможность, стоит находиться около грузчиков в момент загрузки и выгрузки листов, чтобы увидеть любые нарушения в процессе. Это поможет избежать любых повреждений гипсокартона.
Получив товар, необходимо хорошо его осмотреть, листы должны быть ровными, чистыми и однородными. Наличие сколов, вмятин и царапин говорит о низком качестве, проблемах с хранением или перевозкой.

Лучше всего вернуть испорченные листы назад, иначе срок службы их может существенно сократиться.

Правильный выбор листов гипсокартона будет заделом успешного и красивого ремонта в любом помещении.

Советы по использованию и монтажу гипсокартона ждут вас в следующем видео.

стандартные длина и высота стенового ГКЛ, ширина стенового влагостойкого материала, толщина 9 и 12 мм

Виды материала

Существуют несколько разновидностей гипсокартона:

Обычный, который маркируется аббревиатурой ГКЛ. Внутри изделия находится гипсовое тесто, которое с обеих сторон закрыто плотным картоном. Удобнее всего такие листы использовать для внутренней отделки помещений. Важно применять их там, где влажность не будет повышенной, иначе материал набухнет и потеряет внешние качества, что повлияет на надежность всей конструкции. С листами такого типа удобно и быстро работать, они нетяжелые, гибкие и экономичные.

Наиболее частой сферой использования является работа с потолком, реже с полом, но чаще всего его берут именно для стен, выровнять их или создать новые.

Огнестойкий, который именуется ГКЛО, наиболее благоприятен для использования в нежилых помещениях, создания перегородок. С его помощью можно обезопасить пространство от угрозы пожара, что позволяет использовать его для каминов и печей.
Влагостойкий, имеет обозначение ГКЛВ, используется в комнатах, где уровень влажности существенно повышен, это кухня и санузел. Чтобы обеспечить такие свойства, к обычному гипсокартону добавляются вещества, которые помогают не впитывать влагу, тем самым сохраняя все характеристики листа. Этот вариант неплохо противостоит образованию плесени и грибка на своей поверхности. Если помещения имеют слишком высокий уровень влажности, для них рекомендуется использовать другой вариант отделки, потому как от чрезмерного количества влаги гипсокартон все же начнет портиться.
Огневлагостойкий, с маркировкой ГКЛВО, отличается наличием сопротивляемости как к огню, так и к воде.

арочная разновидность с толщиной в 6.5 мм;
потолочная, которая имеет толщину в 9.5 мм;
стеновая наиболее толстая вариация, где толщина составляет 12.5 мм.

Стандарты

Благодаря тому, что различные фирмы начали выпускать данную продукцию, и каждая стремится завоевать свой авторитет, встречаются случаи, когда габариты листов ГКЛВ не совпадают со стандартными.

Длина

Типичными показателями длины листа гипсокартона является:

минимальный показатель – 2 метра;
максимальный вариант – 3.6 метра.

Ширина

Работать с такими плитами намного удобнее, чем с полноразмерными, а значит справиться может любой, даже начинающий.

Толщина

Для тех случаев, когда на поверхность ГКЛ будет воздействовать постоянный и немалый вес, или на нем будет находиться ценный предмет вроде телевизора, лучше всего использовать самый толстый тип плиты.

Вес

В зависимости от показателей длины листа, его ширины, а в том числе и толщины, будет изменяться и вес листа.

Если лист равен:

1200 на 2000 с толщиной в 6.5 мм, его вес будет составлять 12 кг;
1200 на 2500 мм с той же толщиной, вес увеличится до 15 кг;
1200 на 3000 с толщиной 6.5 мм, лист весит 18 кг.

Вес меняется пропорционально толщине плиты ГКЛ, так:

1200 на 2000 с толщиной в 9.5 мм будет весить 18 кг;
1200 на 2500 на 9.5 мм станет весить 22 кг;
1200 на 3000 мм с той же толщиной будет весить 27 кг.

1200 на 2000 с толщиной 12.5 мм вес составляет 23 кг;
1200 на 2500 на 12.5 мм станет весить до 27 кг;
1200 на 3000 мм с теми же показателями толщины будет весить 35 кг.

Вес листа ГКЛ этой фирмы будет иметь следующие показатели:

1200 на 2500 на 15 мм весит 15 кг;
ГКЛВ с теми же показателями будет весить так же;
Вес ГКЛО таких же габаритов составит от 13 до 16 кг;
те же показатели будут у листа ГКЛВО.

От чего зависят габариты?

Существуют такие разновидности ГКЛ, как:

арочные листы;
армированные;

акустические, обладающие перфорацией;
листы с виниловым покрытием.

Что касается арочного варианта, то он наиболее универсальный, имеющий небольшую толщину, поэтому с его помощью можно создать любые композиции.

Если необходимо провести обшивку стены, то идеальным вариантом послужить лист в 9 мм, с которым будет удобно проводить все необходимые манипуляции.

Если такие перегородки будут радиусными, то желательно использовать сразу два листа вместе, чтобы усилить конструкцию.

Только правильно выбрав разновидности и размеры для изделия, можно оптимально рассчитать количество материалов для работы и сделать ремонт с минимальными потерями времени и затратами на него.

Обзор предложений разных брендов

потолочный вариант имеет толщину 9.5 мм;
стеновой – 12.5 мм;
для разнообразных конструкций причудливой формы – 6.5 мм.

Качество продукции проверено годами, данная торговая марка делает прочные изделия, которые отличаются легкостью, хорошей гибкостью, их легко резать и удобно шлифовать.

легкость процесса установки;
надежность материалов;
отличные показатели прочности;
износостойкость;
наличие кромки, которая предотвращает крошение листа;
усиленная конструкция на изгиб ГКЛ;
экологичность;
оптимальный уровень цен.

Гипсокартон этой фирмы можно использовать внутри помещения, для чего представлены варианты листов от двух с половиной до трех с половиной метра в длину, но со стандартной шириной.

Если важно покрыть максимальную площадь минимальным количеством листов, то лучше выбрать Knauf, который поможет и в случае, когда нужны маленькие панели.

Как сделать правильные расчеты?

Для тех, кто не любит заниматься чертежами, можно опираться на габариты помещения, но покупать материал с запасом на 10 или даже 20%.

Правильно рассчитав все показатели, можно получить хороший и качественный результат.

Полезные советы на все случаи

Выбор места покупки: рынок или строительный магазин. Изделия на рынке могут храниться в неподобающих условиях, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках изделия. Магазин зачастую имеет оптимальные условия для хранения и сертификаты, подтверждающие подлинность изделий. Строительные супермаркеты позволяют выбрать товар из относительно большого варианта фирм, которые отличаются характеристиками и ценой.
Осмотр места покупки и склада. Если важно получить качественный ремонт, то стоит поинтересоваться, как именно хранятся материалы, которые будут доставлены для проведения работ;

Разгрузочно-погрузочные работы. Если есть возможность, стоит находиться около грузчиков в момент загрузки и выгрузки листов, чтобы увидеть любые нарушения в процессе. Это поможет избежать любых повреждений гипсокартона.
Получив товар, необходимо хорошо его осмотреть, листы должны быть ровными, чистыми и однородными. Наличие сколов, вмятин и царапин говорит о низком качестве, проблемах с хранением или перевозкой.

Лучше всего вернуть испорченные листы назад, иначе срок службы их может существенно сократиться.

Правильный выбор листов гипсокартона будет заделом успешного и красивого ремонта в любом помещении.

Советы по использованию и монтажу гипсокартона ждут вас в следующем видео.

Виды и размеры гипсокартонных листов

Данный листовой материал состоит из двух слоёв строительного картона, между которыми находится затвердевший состав из гипсового теста и различных наполнителей. В основном применяется для обшивки стен и потолков.

С того момента, как один американец (Августин Сакетт) в XIX в. придумал сделать пирог из гипса и бумаги, прошло уже более века. За это время гипсокартон распространился по всему миру и при строительстве современного дома без него не обойтись. Естественно, что за все эти долгие годы он эволюционировал, и в результате появилось множество разновидностей этого листового строительного материала. В настоящее время существует много видов, отличающихся друг от друга по нескольким параметрам:

по области применения;
по внешнему виду и точности;
по форме продольной кромки;
по геометрическим параметрам (длина, ширина, толщина).

Стандартные размеры гипсокартонных листов

Номинальные размеры листов различных типов регламентируются согласно ГОСТ 6266-97. Однако если строительной фирме понадобится крупная партия листов какого-то определённого размера, то любой производитель пойдёт навстречу и с радостью выполнит желание клиента. Для розничных потребителей в широкой продаже такого широкого выбора нет, и на рынке присутствуют лишь определённые, наиболее часто встречающиеся размеры.

Таблица 1. Размеры листов согласно ГОСТ 6266-97 и присутствующих в розничной сети

	По ГОСТ 6266-97	Розничная продажа
Длина, мм	2000 – 4000 с шагом 50	2000; 2500; 2600; 2700; 3000
Ширина, мм	600; 1200	1200
Толщина, мм	6,5; 8,0; 9,5; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 24,0	6,5; 9,5; 12,5; 14,0

* – жирным выделены наиболее часто встречающиеся в розничной торговле размеры листов

Классификация гипсокартона

В зависимости от свойств и области применения выделяют следующие виды:

Обычный – маркируется буквенным кодом ГКЛ. Применяется при отделке потолков, перегородок, стен, арок, в помещения с нормальным уровнем влажности.
Влагостойкий – маркируется буквенным кодом ГКЛВ. В состав водостойкого гипсокартона входят водоотталкивающие пропитки и противогрибковые вещества, в связи с этим он приобретает низкие показатели водопоглощения по сравнению с обычным типом. Это обеспечивает ему более высокую сопротивляемость к проникновению влаги, что позволяет применение при отделке потолков, перегородок, стен, арок, откосов окон в помещениях с повышенной влажностью, будь то ванная, санузел, кухня либо дачный домик сезонного проживания.
Огнестойкий – маркируется буквенным кодом ГКЛО. В состав огнестойкого гипсокартона входит армирующая добавка из стекловолокна и специальные компоненты для повышения огнестойкости, в результате чего огнестойкий гипсокартон способен выдержать воздействие открытого пламени не менее 20 минут. Применяется в конструкциях с повышенной вероятностью появления открытого огня, при обшивке каминов, дымоходов, воздуховодов.
Влаго-огнестойкий – маркируется буквенным кодом ГКЛВО. Симбиоз влаго- и огнестойкого, применяется для внутренней отделки помещений с повышенной влажностью и пожароопасностью (котельная, баня и т.д.).

Классификация по внешнему виду и точности

По внешнему виду и точности изготовления гипсокартонные листы подразделяют на две группы: А и Б. Группа А – это своего рода высший сорт, группа Б – первый сорт, остальное является браком. Листы группы А не должны иметь повреждения углов и продольных кромок, а для листов группы Б допускаются малозначительные дефекты, размеры и количество которых не превышают значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2. Допустимые величины дефектов

для гипсокартонных листов группы Б

Повреждение углов	длина наибольшего катета, мм	20
Повреждение углов	количество, шт.	2
Повреждение продольных кромок	длина, мм	20
	глубина, мм	5
	количество, шт.	2

Таблица 3. Допустимых отклонения в размерах листов гипсокартона для групп А и Б

Толщина листа , мм	Предельные отклонения от номинальных размеров для листов группы, мм
	А			Б
	по длине	по ширине	по толщине	по длине	по ширине	по толщине
6,5 — 16	0	0	±0,5	±8	0	±0,5
18 — 24	-5	-5	±0,9	±8	-5	±0,9
	отклонение от прямоугольности не более 3 мм			отклонение от прямоугольности не более 8 мм

Классификация по форме продольной кромки

В зависимости от своей формы продольная кромка бывает нескольких видов, что отражается на её области применения.

Таблица 4. Обозначение, форма кромок и рекомендации по применению гипсокартонных листов

Маркировка гипсокартонных листов

Все данные гипсокартонного листа маркируются на каждом изделии в следующем порядке:

указывается буквенный код области применения, например, ГКЛВ;
код группы точности, например, А;
буквенный код формы продольной кромки, например, ПЛУК;
цифры, обозначающие номинальную длину, ширину и толщину листа в миллиметрах, например, 3000×1200×12,5;
в заключение – обозначения стандарта (ГОСТ 6266-97).

В конечном итоге получается маркировка следующего вида:

ГКЛВ-А-ПЛУК-12,5×1200×3000 ГОСТ 6266-97 или ГКЛВ-А-ПЛУК-3000×1200×12,5 ГОСТ 6266-97

Что будет расшифровываться как гипсокартонный лист влагостойкий, точности класса А, с полукруглой и утонённой кромкой с лицевой стороны, длинной 3000 мм, шириной 1200 мм, толщиной 12,5 мм.

Таблица 5. Цветовая маркировка гипсокартона

Наименование по области применения	Цвет листа	Цвет текста на листе
Обычный (ГКЛ)	Серый	Синий
Влагостойкий (ГКЛВ)	Зелёный	Синий
Огнестойкий (ГКЛО)	Серый или розовый	Красный
Влаго-огнестойкий (ГКЛВО)	Зелёный	Красный

стандартные длина и высота ГКЛ, ширина стенового влагостойкого гипсокартона толщиной 9 мм

Еще несколько десятилетий назад строители имели совсем мало знаний о гипсокартоне, а в наши дни ни один ремонт не обходится без этого универсального материала. Это современное покрытие широко используется в ремонтно-отделочных работах. Именно поэтому стоит познакомиться с его основными свойствами, размерами и сферой применения.

Особенности материала

ГКЛ представляет собой композитный материал, изготовленный в форме пластин. Основной компонент – гипс, покрытый картоном. Сырьем для производства ГКЛ служит гипсовый сердечник, обогащенный активными добавками, увеличивающими его плотность и крепость. Благодаря этому потребительские свойства материала существенно возрастают, он становится твердым, но в то же время пластичным.

Достоинства гипсокартонного листа очевидны:

выполнен из натуральных экологически чистых материалов;
отличается свойством поддерживать определенные параметры микроклимата;
хорошо гнется;
имеет широкую сферу использования;
уровень кислотности ГКЛ соответствует аналогичному показателю кожи человека;
отличается высокими звукоизолирующими свойствами;

не выделяет радиации, полностью нетоксичен;
имеет малый вес;
просто монтируется на любые поверхности;
позволяет вставлять осветительные элементы внутри конструкции;
обладает довольно низкой стоимостью;
при обработке особым составом проявляет большую гибкость и пластичность.

Пластины ГКЛ широко применяются для:

формирования гладкой поверхности;
заполнения образовавшихся в ходе работ полостей и проемов;
монтажа перегородок;
обустройства ниш;
формирования многоуровневых потолков;
создания интерьерных композиций – арок, колонн, полок.

По своим техническим особенностям гипсокартон делится на несколько разновидностей:

стандартный;
устойчивые к горению;
влагостойкий;
влаго-огнестойкий.

Гигроскопичная модель чаще всего используются для ремонта душевых комнат, а горючестойкие изделия нашли широкое применение при возведении коммуникационных шахт, где в дальнейшем монтируют трубы водопроводов, электропроводку, кабеля для телефона и интернет, а также системы пылеудаления.

Стандартные параметры ГКЛ

Листы ГКЛ бывают разных типов. ГКЛ- обычный гипсокартон повсеместно применяется для обшивки потолкаркасов на стенах и потолке в помещениях с нормативным показателем влажности. Стандартный лист типичного ГКЛ имеет размеры 2500х1200х12,5, он весит 29 кг. Данный тип листов покрыт серым картоном и отличается маркировкой синего цвета.

ГКЛВ – водостойкий подтип гипсокартона, активным компонентом в его составе является специальный гидрофобный элемент, а картон пропитан особым водоотталкивающим раствором. Размеры его соответствуют параметрам обычного листа, вес примерно равен 29 кг. Картон окрашен в зеленый цвет, имеет синюю маркировку.

ГКЛО- модель, устойчивая к горению. Такое свойство обусловлено особой технологией производства – гипс под действием повышенных температур обжигается и обрабатывается специальной смесью армирующих компонентов. Масса стандартного листа равна 30,5 кг. Внешняя сторона картона розовая, а маркировка красная.

ГКЛВО – сочетает гигроскопичность и огнестойкость. При производстве такого гипсокартона сырье проходит существенную обработку, которая повышает два этих параметра. Стандартные листы весят 30,6 кг, картон имеет зеленый цвет, а маркировка красная.

Выделяют также файерборд – особую разновидность ГКЛ, которая проявляет повышенные огнеупорные свойства. Эти пластины противостоят горению свыше одного часа и при этом не ухудшают своих физико-технических характеристик. Лист с габаритами 2500х1200х12,5 см и весом 31,5 кг имеет толщину примерно 20 мм. Картон и маркировка выполнены в едином цвете – красном.

Варьируются параметры ГКЛ в соответствии с назначением материала:

Стеновой применяется для обшивки стен, его толщина составляет 12,5 мм.
Потолочный служит для формирования многоуровневых конструкций, имеет толщину 9,5 мм.
Арочный применяется для изготовления арок, колонн и ниш, толщина такого листа равна 6,5 мм.

Единого значения для ширины/толщины/веса ГКЛ не существует, можно выделить лишь наиболее распространенные параметры:

ширина – 600 мм или1200 мм;
высота – 2000 и 4000 мм;
толщина – 6,5мм, 8мм, 10 мм, 12,5 мм, 14мм, 15 мм, 18мм, 18,5мм, 24мм 29 мм.

Именно эти варианты широко представлены в строительных магазинах. Однако это вовсе не означает, что для работы потребуется исключительно стандартный лист. Если интерьерные задумки требуют каких-либо особенных параметров, то листы стоит заказать непосредственно на фабрике-изготовителе, но заказывать придется целую паллету (пачку). Параметры ГКЛ определяются по СП 163.1325800.2014.

Ширина

Как правило, ширина ГКЛ стандартно равна 1200 мм. Исходя из этого, все стояки каркаса, устанавливаемого для облицовки гипсокартоном, имеют шаг в 400 и 600 мм. Однако технологии не стоят на месте, и в последние годы в продаже встречаются модификации шириной 600мм, а также 2500 мм 2000 мм. Малогабаритные листы отличаются небольшим весом, что, безусловно, облегчает транспортировку, также с их установкой может справиться даже непрофессионал.

Толщина

Толщина листа ГКЛ напрямую влияет на его сферы применения. Например, для обшивки стен и создания полок используется ГКЛ 12,5мм. Толщина потолочных пластин меньше – 9 мм, но такой тип довольно редко встречается в продаже, поэтому потолок, также как и стены, в основном обшивают листами толщиной 12,5 мм, только профилей при этом используется меньше, а шаг составляет 60см. Для изготовления интерьерных композиций используют гипскартон толщиной 6 мм, такие листы очень пластичны, они оптимальны для создания арок, формирования волнообразных элементов декора. Однако такие листы не выдерживают нагрузок, поэтому рекомендуется укладывать материал в 2-3 слоя.

Длина

Стандартный ГКЛ имеет длину 2; 2,5 и 3м. Для простоты установки отдельные производители выпускают лист в 1,5; 2,7 и 3,6м. Для небольших конструкций производитель может нарезать гипсокартон своим заказчикам непосредственно на производстве.

Длина часто становится настоящей проблемой на этапе транспортировки, поэтому гипсокартон длиной более 2,5 метров пользуется довольно низким спросом, соответственно, представлен на рынке в маленьком ассортименте. Чересчур длинные ГКЛ могут увеличить непродуктивный расход материала, например, для комнаты длиной 2,7 м не стоит покупать трехметровый лист. Это приведет к большому количеству обрезков, которые трудно использовать каким-либо способом.

Длинные варианты тяжелее и труднее в монтаже, работа с ними требуют привлечения помощи, поскольку справиться самостоятельно довольно проблематично. В то же время длинные листы позволяют избежать ненужных стыковочных швов, создают идеально гладкую поверхность. Прежде чем приобрести большой ГКЛ, убедитесь в том, что он пройдет в подъезд, квартиру, поместится в лифте.

Вес

При планировании отделочных работ нужно знать, сколько точно весит каждый лист гипсокартона. Это поможет грамотно распределить силы, которые потребуются на выполнение всех работ, а также возможность конструкции выдержать определенную нагрузку. Это очень важно, так как позволит избежать дефектов и обрушения конструкции в будущем. Стандартные параметры ГКЛ – 2500х1200х125 мм, площадь листа при этом составляет 3 кв. м., такая пластина весит около 29 кг.

Обычный ГКЛ, а также ГКЛВ в соответствии со стандартами имеет массу не превышающую 1 кг на каждый миллиметр толщины листа, а показатель ГКЛО и ГКЛВО на каждый миллиметр колеблется в диапазоне от 0,8 до 1,06 кг.

1 кв. м. гипсокартонного листа весит:

5 кг – при толщине 6,5 мм;
7,5 кг – при 9,5мм;
9,5 кг – при ГКЛ 12.5 мм.

Очень важно перед стартом работ правильно рассчитать нагрузку на 1 квадратный метр покрытия. Если вы планируете зафиксировать на нем что-то тяжеловесное, к примеру, стена устанавливается под водонагреватели, то отдайте предпочтение полностью глухим пластинам, они справляются с весом до 150 кг/м2.

На что влияет размер?

Выбор размера листа гипсокартона крайне важен, поскольку он сокращает количество используемого материала и общие затраты на ремонт. В числе важнейших параметров особое место занимает толщина, потому что именно от нее во многом зависит прочность ГКЛ и, соответственно, крепость и возможности самой конструкции. Толщину листа следует подбирать, ориентируясь на тип планируемых работ. Стандартный ГКЛ для перегородок имеет толщину 12,5 мм, он может без напряжения выдержать 50 кг веса на каждый квадратный метр листа, однако, при этом обязательным условием является применение крепежа для гипсокартона, а нагрузка должна быть не ударного типа. Такие листы используют для формирования стен и декоративных перегородок.

Если необходимо монтировать на стену единичную большую нагрузку, к примеру, повесить кондиционер, то в этом случае также можно использовать стандартные листы 12,5 мм. Но на месте монтажа груза требуется дополнительное укрепление обрешетки.

Если планируется зафиксировать несколько полок или навесных шкафов, к примеру, кухонных или изделий для углового декора, то желательно отдать предпочтение моделям с большей толщиной исходя из следующих данных:

Лист гипсокартона в 14 мм выдерживает нагрузку в 65 кг/кв. м.
Пластина в16 мм справится с весом в 75 кг на 1 квадратный метр.
Толщина18-20 мм используется при нагрузке до 90 кг/кв. м.
Лист в24 мм принимает 110 кг/кв. м.

Если толстых листов в продаже не нашлось, можно уложить стандартный ГКЛ в несколько рядов внахлест. Это может оказаться проще и экономнее, принимая во внимание низкую доступность толстых листов в свободной продаже.

Важно учитывать и особенности помещения, в котором проводятся ремонтные работы. Если это квартира или частный дом, то вполне можно обойтись тонкими листами, поскольку владельцы помещения относятся к нему бережно и вряд ли будут целенаправленно наносить удары и механические повреждения. Если речь идет о промышленных объектах или складских помещениях, то прочность конструкции выходит на первый план с точки зрения безопасности, поэтому здесь в обязательном порядке требуется обшивка листами с толщиной от 14 мм и выше.

Для формирования интерьерных конструкций применяют особые листы ГКЛ толщиной 6 мм. Они отличаются пластичностью, хорошо гнутся, поэтому часто используются для монтажа волнообразных элементов декора. А вот для установок арок такая толщина не годится, поскольку она не справится с нагрузкой. Следует отдать предпочтение более плотным листам либо уложить тонкий ГКЛ в несколько слоев.

Если владелец помещения планирует повесить на стены картины, то стоит приобрести лист с толщиной в 10мм. Для крепления плазменного телевизора лучше остановиться на самом толстом листе. В противном случае конструкция может обрушиться, а телевизор разбиться. Если стена не будет подвергаться нагрузке, то в этой ситуации достаточно ограничиться ГКЛ в 8 мм.

Аналогично подбирается гипсокартон для выравнивания потолка и создания многоуровневых покрытий. Необходимо точно знать, что будет в него фиксироваться, и какая нагрузка придется на квадратный метр площади. Специалисты рекомендуют в качестве базовой точки брать тонкие листы с толщиной 9,5, они маловесные, поэтому не перегружают перекрытия. Такой материал легко выдерживает встроенные светильники, расположенные друг от друга на стандартном расстоянии – 60 см.

Для концептуальных многоуровневых потолков следует остановиться на более тонком ГКЛ толщиной 6 мм, так как каркас такой формы не столь прочен, а давление на него выше, поэтому нужно по максимуму сократить давление на перекрытия. Кроме того, тонкие ГКЛ проще в монтаже и не требуют больших затрат сил времени.

Советы и рекомендации по использованию

Перед приобретением листа гипсокартона в строительном магазине стоит убедиться в его надлежащем качестве. Обратите особое внимание на условия его хранения, поскольку многие продавцы складируют материал на улице без какого- либо покрытия, защищающего от неблагоприятных атмосферных условий, или в складских помещениях с высокими показателями влажности. Постоянное воздействие влаги и перепадов температур вызывает ухудшение технико-физических параметров материала, что ухудшает его эксплуатационные характеристики и в будущем приводит к появлению дефектов и обрушению конструкций.

Имейте в виду, технические условия строго запрещают устанавливать поддоны с ГКЛ друг на друга. Повышенная нагрузка вызывает появление трещин, сколов и деформацию у гипсового сердечника.

Не разрешается волочить листы гипсокартона по земле или неровному покрытию. Это может повредить верхний слой картона, уменьшить прочность и долговечность материала. Именно нарушение этих условий вызывает большое количество бракованной продукции на складах, а покупатель, особенно столкнувшийся с приобретением ГКЛ впервые, может даже не заметить повреждений в момент покупки.

Несколько рекомендаций:

Приобретайте изделия только в крупных строительных магазинах и хорошей репутацией и высокой проходимостью и быстрым товарооборотом. Там не должен находиться залежавшийся товар.
Постарайтесь посетить склад и познакомиться с условиями хранения ГКЛ. Если вы почувствуете, что влажность в помещении повышена, стоит отказаться от покупки в этом месте.
При погрузке и доставке плит осмотрите каждый лист на предмет сколов, трещин, вмятин.
Обязательно контролируйте действия грузчиков, это послужит гарантией защиты от повреждений товара.
Если вы планируете купить большую партию ГКЛ, то для начала возьмите один лист «на пробу» – разрежьте его ножом и оцените степень его однородности

Во избежание неприятных последствий от приобретения некачественного ГКЛ отдайте предпочтение изделиям проверенных производителей.

Gyproc – один из ведущих мировых производителей гипсокартона, а также строительных смесей на базе гипса. Предприятие имеет 65 заводов и 75 карьеров, расположенных по всему миру. Компания предъявляет повышенные требования к качеству продукции, неустанно заботится об улучшении потребительских характеристик ГКЛ. Главным достоинством гипсокартона этой марки является его малый вес – компания специализируется на выпуске облегченных листов, которые на 20% легче аналогов.

Кнауф— безусловный лидер на рынке ГКЛ и строительных смесей, самый популярный бренд из всех присутствующих на рынке на сегодняшний день. Предпятие выпускает листы толщиной 9,5мм, 12,5 мм и 6,5мм., ассортимент включает 4 вида листов: обычный, влагостойкий, огнестойкий и влаго-огнестойкий. Наибольшим спросом у потребителей пользуется обычный лист, который во всем мире официально принят за стандарт ГКЛ. Преимущества продукции Кнауф очевидны: изделия имеют малый вес, хорошо поддаются обработке, легко гнутся, подвергаются шлифовке и легко режутся.

Волма – отечественный производитель ГКЛ, продукция этого бренда получила широкое признание у российского потребителя. К достоинствам ГКЛ от фирмы Волма можно отнести: простоту установки, прочность на изгибе, наличие кромки для предотвращения крошения изделия. Гипсокартон этой марки устойчив к износу, он изготовлен из натуральных экологически чистых материалов и имеет доступную цену.

В то же время потребители отмечают и ряд недостатков материала – листы довольно тяжеловесны, отсутствуют линии разметки, а сами пласты нередко имеют волнистую поверхность.

LaFarge – известный производитель, который на протяжении нескольких десятилетий упорно занимает одно из лидирующих мест в своем сегменте рынка отделочных материалов. Отличительная особенность компании – выпуск продукции с полукруглой фаской и гранями, обработанными картоном со всех 4 сторон. Такая технология позволяет использовать лист для создания идеальной геометрии покрытия. ГКЛ ЛаФарж характеризуется легкостью, прочностью, износостойкостью, а также проявляет отличные звуко- и теплоизоляционные характеристики. Отдельно компания наладила выпуск листов для изгибания, которые отличаются повышенной пластичностью и используются для создания арок и дугообразных интерьерных композиций.

В то же время выбор размеров листов данной марки достаточно невелик. Как правило, это стандартные параметры – 1200х2500 либо 1200х3000.

Магма – еще один российскией бренд. Продукция этого концерна имеет хорошие эксплуатационные параметры. Она имеет небольшой вес, хорошо режется, а прочность при этом не уступает изделиям более известных марок.

О том, как выбраль гипсокартон, смотрите в видео ниже.

лучшая цена за листы ГКЛ разных размеров

Гипсокартон — лучший вариант для недорогой и быстрой обшивки стен и потолков. Лист позволяет закрыть значительную площадь, при этом легко монтируется и не требует использования сложных технологий крепления, достаточно использовать профиль под гипсокартон. Мы предлагаем выгодную цену и различные размеры листов ГКЛ для любых нужд.

ГКЛ — виды и особенности

Различают несколько видов данного материала:

Обычный гипсокартон (ГВЛ) используется в помещениях, где поддерживается обычная комнатная температура и нормальный уровень влажности.
Влагостойкий гипсокартон (ГКЛВ) часто применяют при отделке помещений, где повышен уровень влажности.
Огнестойкий (ГКЛО) устанавливают там, где повышен уровень пожарной опасности. Он способен выдерживать воздействие открытого огня и защитит от пожара.

Размер листа гипсокартона выбирает сам клиент. Производитель предлагает несколько стандартных:

1200*2500*12,5 (длина, ширина и высота в мм)
1200*2500*15 (длина, ширина и высота в мм)
1200*3000*9,5 (длина, ширина и высота в мм)

Купить ГКЛ в Екатеринбурге

Реализуется гипсокартон как отдельно по одному листу, так и упаковками по 46, 50, 60 штук. Цена за лист указана на сайте, рассчитать стоимость за упаковку Вы можете самостоятельно, либо обратившись к менеджеру, который назовет точную цену. Дополнительно Вы можете приобрести и другие листовые материалы: ГВЛ, СМЛ, ОСБ плиты, фанеру и ДВП.

Интернет-магазин стройматериалов «Практика строительства» предлагает лучшую цену за лист гипсокартона, поэтому многие клиенты обращаются именно к нам. Выбирайте нужного производителя и оставьте заявку. Купить гипсокартон в Екатеринбурге — проще простого! Реализуем стройматериалы в розницу и оптом. Предлагаем выгодную цену за лист при крупных заказах — мы готовы обеспечить любой объект нужным количеством гипсокартона Кнауф (Knauf), Гипсополимер, Гипрок.

Видео о монтаже гипсокартона (ГКЛ) — Knauf (Кнауф) — порядок и технология

Fall11-11, Кристаллография III, Дифракция рентгеновских лучей

Fall11-11, Кристаллография III, Дифракция рентгеновских лучей Geos 306, осень 2011 г., лекция 11
Кристаллография III, дифракция рентгеновских лучей

Одним из наиболее важных следствий поступательной периодичности кристаллов является то, что они производить дифрактограммы рентгеновских лучей. Фактически, Международный союз кристаллографии определяет кристаллы как вещества, которые создают картины дифракции рентгеновских лучей. Изучение и понимание элементарной ячейки кристалла в основном осуществляется с помощью эксперимента по дифракции рентгеновских лучей.В этой лекции мы познакомим вас с основными понятиями, связанными с дифракцией рентгеновских лучей. В рамках вашего семестрового проекта вам будет предоставлена возможность провести эксперимент по дифракции рентгеновских лучей.

Системы координат

В кристаллографии обычно используются две системы координат: (1) прямое пространство и (2) обратное пространство.
Прямое пространство использует ребра элементарной ячейки в качестве базисных векторов. Позиции атомов даны в этой системе координат.На них ссылаются символ [ xyz ].
Взаимное пространство — это система, которая используется для описания плоскостей атомов. Взаимный векторы ориентированы перпендикулярно плоскостям, которые они описывают. В плоскости обозначаются символом ( hkl ), где h, k и l — целые числа. Данная точка в пространстве, [ xyz ], находится на плоскости, обозначенной индексами ( hkl ) который проходит через начало координат, если
xh + yk + zl = 0.Плоскости известны как плоскости решетки , если точка решетки находится на плоскости. Таким образом, плоскость, которая проходит через начало координат, является плоскостью решетки, потому что точка [000] решетки находится на плоскости. Следующая параллельная плоскость решетки имеет те же значения для (hkl), но удовлетворяет уравнению:
xh + yk + zl = 1.
Обе системы можно использовать для описания направления. Ссылка на решетку.

С каждой плоскостью связано расстояние d .Это расстояние между последовательными параллельными плоскостями атомов. В частности, это расстояние между плоскостями, описываемое xh + yk + zl = 0 и xh + yk + zl = 1.
Это математическое соотношение подразумевает, что первая плоскость от начала координат (hkl) пересекает кристаллографические оси в точках a / h, b / k и c / l. Так, например, (100) пересекает ось a в [100], но никогда не пересекает b или c, потому что 1/0 = ∞.Другой пример — самолет (111). Он пересекает кристаллографические оси в точках [100], [010] и [001]. Плоскость (210) пересекает кристаллографические оси в точках [1/2 0 0], [010] и не пересекает ось c.
Плоскости решетки очень важны, поскольку они могут действовать как дифракция решетки на излучение с длиной волны, сравнимой по размеру с расстояние между плоскостями.
Источник рентгеновских лучей , Рентгеновская трубка, создать высокое напряжение и отправить электроны через потенциал.Эти электроны будут двигаться с очень высокой скоростью. скорость, если в вакууме. Они сталкиваются с целевым материалом, обычно с медью. или Мо. Поступающие электроны замедляются по мере попадания в цель. Ускорение электроны создают электромагнитные волны, пропорциональные длине волны изменение скорости. Этот процесс производит белое излучение (излучение всех длины волн). Однако работает и другой процесс. Поступающие электроны сталкиваются с электронами, которые уже находятся в мишени, и выбивают их их орбит.Если 1s электрон выбивается с орбиты, то электрон дальше (нас больше всего интересуют те, что от 2p) встанет на свое место. Перемена по энергии очень резкое, и это изменение энергии вызывает выброс электромагнитные волны с очень узким диапазоном длин волн. Это известно как Ка-излучение. Длина волны около 1,5 Å для мишени из Cu и 0,7 Å для мишени из Мо.
Если мы направим луч этих рентгеновских лучей, называемых падающими рентгеновскими лучами, на кристалл, тогда рентгеновские лучи будут возбуждать электроны в кристалле, и они будут колебаться с частотой, которая равен рентгеновским лучам.Поскольку все эти колеблющиеся электроны ускоряются, они создают электромагнитное поле. волны, равные по длине волны падающему рентгеновскому лучу, и эти испускаемые рентгеновские лучи излучать от всего объема кристалла во всех направлениях. Большинство из них испустили волны разрушающим образом интерферируют с другими испускаемыми волнами, которые возникают повсюду кристалл. Однако в определенных направлениях рентгеновские лучи мешают каждому другое конструктивно. Это приводит к испусканию пучка рентгеновских лучей. кристаллом в направлении, отличном от направления падающего луч.
Брэгг определил эту схему в начале 1900-х годов и описал ее. с уравнением, теперь известным как уравнение Брэгга.

nl = 2d sin (q), где l — длина волны рентгеновского излучения, d — расстояние между плоскостями, q — угол падения падающего рентгеновского пучка на плоскость атомов ( hkl ).

Из этого рисунка вы сможете вывести уравнение Брэгга.

Индексирование дифракционной картины

Когда порошкообразный образец кристаллического материала помещают в дифрактометр и погружают в рентгеновские лучи, тогда может быть записана характерная картина, известная как дифракционная шаблон.

Картина дифракции уникальна для каждого кристаллического материала. Позиции пики дают нам информацию, которую можно использовать для определения параметров ячейки, а интенсивность пиков дает нам информацию о химических элементах которые присутствуют в кристалле, а также их расположение. Каждый пик, присутствующий в паттерне, имеет свой собственный набор индексов. В одном и том же месте может находиться более одного дифракционного пика.
Американское общество по испытанию материалов (ASTM) поддерживает большую базу данных дифрактограмм для большинства известных кристаллических веществ. К сравнивая с их базой данных, мы сможем идентифицировать большинство минералов.
Кроме того, ASTM также ведет учет индексов каждого дифракционного пики, которые могут быть сопоставлены с их соответствующим d-интервалом. Процесс определения (hkl), связанного с отдельным пиком известен как , индексирующий шаблон .Помимо поиска индексов пика в таблицах ASTM, мы также можем теоретически вычислить индексы, если знаем кристаллическую структуру. В общем, индексировать паттерн без какой-либо другой информации может быть чрезвычайно сложно.

Уточнение параметров ячейки

Знание индексов и их экспериментально определенных d-расстояний (или позиции 2q) можно использовать для уточнения параметры ячейки. Например, вот дифракционные данные, записанные для гексагональной кварц с CuKa-излучением (л = 1.541838 Å).

2кв.	ИНТЕНСИВНОСТЬ	d-интервал	час	k	л
20,88	20	4,2554	1	0	0
26,66	70	3,3434	0	1	1
26,66	30	3.3434	1	0	1
36,57	7	2,4569	1	1	0
39,50	1	2,2812	0	1	2
39,50	6	2,2812	1	0	2
40.32	3	2,2366	1	1	1
42,49	5	2,127	2	0	0
45,83	2	1,9798	2	0	1
50,18	13	1,8179	1	1	2
50.67	1	1,8016	0	0	3

Параметры гексагональной ячейки, a и c, могут быть непосредственно получены из d-расстояний (100) и (003) соответственно.

Из шага d в (100), d = 4,2554 Å, получаем a = 4,2554 / cos (30) = 4,9137 Å.
Из (003) (d = 1,8016 Å) получаем c = 3 * 1,8016 = 5,4048 Å. Здесь мы использовали тот факт, что ( hkl ) пересекают оси в a / h , b / k и c / l , поэтому (003) пересекает c 1/3 пути по оси.
Таким образом, мы можем определить длину краев ячейки.
С каждым измерением связана некоторая ошибка, поэтому для получения Для наилучшей оценки параметров ячейки мы можем использовать как можно больше измеренных дифракционных пиков.
Математика для этого утомительна, поэтому были разработаны компьютерные алгоритмы. для вычисления параметров ячейки из измеренных значений 2q. Одна такая программа под названием КристаллСлейт, доступно на сайте курса.Это программное обеспечение поможет вам определить положения пиков, идентифицировать структуру порошка, проиндексировать пики и уточните параметры своей ячейки.
Профиль дифракции считывается в программу как набор данных x, y, которые соответствует положению 2-тета и интенсивности. Программа используется для поиска пиков и подгонки их с помощью определенных математических функций (Гаусса). чтобы определить свои позиции. Программа может выполнить поиск в базе данных по структуре кристаллов American Mineralogist и определить образец.Вы можете загрузить данные кристаллической структуры из базы данных и проиндексировать свой узор, а затем уточнить параметры ячейки. ТП лаборатории подробно научит вас, как это делать.

После того, как все данные будут уточнены, вы можете создать сводную страницу (нажмите кнопку «Выходной файл»). Типичный результат показан ниже.

 ************************************************* ****************************
       ** Программа REFINE, версия 3.0 ** Курт Бартельмехс и Боб Даунс, 1998 г.
 ************************************************* ****************************

  кварц: Кихара: E.J. Mineral. 2 (1990) 63-77

 Ограничение симметрии: HEXAGONAL

 Длина волны # 1 = 1,541838
 Длина волны # 2 = 1,540562
 Длина волны # 3 = 1,544390

 Уточнение после исправления машинной ошибки

 ОШИБКА МАШИНЫ: -0,010

         НАБЛЮДАЕМАЯ РАСЧЕТНАЯ РАЗНИЦА
    2theta d h k l Волна # 2theta d 2theta d
    20,850 4,26043 1 0 0 1 20,886 4,25314 0,036 0,00729
    20.900 4.24683 1 0 0 2 20.869 4.25314 -0.031 -0,00631
    26,630 3,34738 0 1 1 1 26,677 3,34156 0,047 0,00583
    26,700 3,33600 0 1 1 2 26,655 3,34156 -0,045 -0,00555
    26,630 3,34738 1 0 1 1 26,677 3,34156 0,047 0,00583
    26,700 3,33600 1 0 1 2 26,655 3,34156 -0,045 -0,00555
    36,530 2,45976 1 1 0 1 36,595 2,45555 0,065 0,00421
    36,630 2,45124 1 1 0 2 36,563 2,45555 -0,067 -0,00431
    39,460 2,28360 1 0 2 1 39.527 2,27989 0,067 0,00371
    39,560 2,27618 1 0 2 2 39,493 2,27989 -0,067 -0,00372
    39,460 2,28360 0 1 2 1 39,527 2,27989 0,067 0,00371
    39,560 2,27618 0 1 2 2 39,493 2,27989 -0,067 -0,00372
    40,280 2,23899 1 1 1 1 40,348 2,23539 0,068 0,00360
    40,380 2,23183 1 1 1 2 40,313 2,23539 -0,067 -0,00357

 rmse = 0,00053932607

     A = 4,9110 (39) B = 4,9110 (39) C = 5,4013 (57)
 Альфа = 90.0 Бета = 90,0 Гамма = 120,0

 Объем = 112,82 (16)

Чтение:
Венк и Булах, глава 7

Дифракция рентгеновских лучей — Chemistry LibreTexts

Конструкция простого порошкового дифрактометра была впервые описана Халлом в 1917 г. ¹, вскоре после открытия рентгеновских лучей Вильгельмом Конрадом Рентгеном в 1895 г. ². Дифрактометр измеряет углы, под которыми отражаются рентгеновские лучи, и таким образом получает структурную информацию, которую они содержат.В настоящее время разрешение этого метода значительно улучшилось, и он широко используется в качестве инструмента для анализа информации о фазах и решения кристаллических структур твердотельных материалов.

Введение

Поскольку длина волны рентгеновских лучей аналогична расстоянию между слоями кристалла, падающие рентгеновские лучи будут дифрагировать, взаимодействуя с определенными кристаллическими слоями, и можно получить дифракционные картины, содержащие важную структурную информацию о кристалле. Дифракционная картина считается отпечатком кристалла, поскольку каждая кристаллическая структура дает уникальные дифракционные картины, а каждая фаза в смеси создает свою дифракционную картину независимо.Мы можем использовать измельченный объемный образец в мелкие порошки, которые обычно имеют размер менее 10 мкм, ² в качестве образцов при порошковой дифракции рентгеновских лучей (XRD). В отличие от метода дифракции рентгеновских лучей на монокристалле (рентгеновская кристаллография), образец будет равномерно распределяться во всех возможных ориентациях, а XRD порошка собирает одномерную информацию, которая представляет собой диаграмму зависимости интенсивности дифрагированного луча от угла Брэгга θ, а не трех -размерная информация.

Теоретическое рассмотрение

В этом разделе мы рассмотрим теоретические основы метода порошковой дифракции рентгеновских лучей.(например, решетчатые структуры и то, как рентгеновские лучи взаимодействуют с кристаллическими структурами)

Элементарные ячейки

«Кристаллы состоят из правильного расположения атомов в трех измерениях; эти устройства могут быть представлены повторяющейся единицей или мотивом, называемым элементарной ячейкой ». ² В кристаллографии все элементарные ячейки кристалла можно разделить на 230 пространственных групп. Некоторые базовые знания о кристаллографии необходимы для хорошего понимания техники порошковой рентгеновской дифракции. В кристаллографии основными возможными классификациями являются: 6 семейств кристаллов, 7 кристаллических систем, 5 центральных положений, 14 решеток Браве и 32 класса кристаллов.

Основываясь на углах и длине сторон осей, элементарная ячейка может быть разделена на 6 семейств кристаллов: кубические, тетрагональные, гексагональные, ромбические, моноклинные и триклинные. Поскольку гексагональное семейство может иметь два разных вида, мы можем разделить его на две системы: тригональную решетку и гексагональную решетку. Так генерируются 7 кристаллических систем. Если забыть о форме решетки и просто рассмотреть положения атомов, мы можем разделить решетки на примитивные и непримитивные.Примитивная решетка (также определяемая как простая) — это решетка с наименьшим возможным атомным координационным числом ², например, когда восемь атомов лежат в восьми углах. А все остальные решетки называются непримитивными решетками. Основываясь на трехмерном положении атомов в элементарной ячейке, мы можем разделить непримитивную решетку на три типа: центрированная гранью (F), центрированная сторона (C), центрированная по центру (I) и центрированная по основанию (R). .

Решетка Браве представляет собой «комбинацию типа решетки и кристаллической системы» ¹.И вы можете найти диаграмму примеров всех 14 решеток Браве во внешней ссылке.

32 кристаллических класса относятся к 32 кристаллографическим точечным группам, классифицированным по возможным симметричным операциям, которыми являются вращение, отражение и инверсия. Вы можете задаться вопросом, почему всего 32 возможных очка группы. Ответ — кристаллографическое ограничение, что означает, что кристаллическая система может иметь только 5 видов осей вращения: 1-кратное, 2-кратное, 3-кратное, 4-кратное и 6-кратное. Для упрощения: только допустимые оси вращения позволяют единичным ячейкам расти равномерно без каких-либо отверстий между ними.

230 пространственных групп представляют собой комбинации 14 классов решеток Браве и 32 кристаллических классов. Эти пространственные группы генерируются из перемещений связанной решетки Браве и плоскости скольжения и / или оси обзора относительных классов кристаллов. Их представляет Герман-Моген. Например, пространственная группа NO.62, Pnma, происходит от кристаллического класса D2h. P указал, что это примитивная конструкция, а n, m — подставка для диагональной плоскости скольжения, плоскости зеркала и плоскости осевого скольжения. Пространственная группа принадлежит к семейству ромбических кристаллов.

Индексы Миллера и взаимная решетка

Индексы Миллера и обратная решетка необходимы для понимания геометрии плоскостей решетки и техники дифракции рентгеновских лучей, поскольку они широко используются для индексации плоскостей и ориентации в кристаллографии и позволяют обрабатывать данные простым математическим методом. Чтобы присвоить индексы Миллера (h, k, l) определенному набору параллельных плоскостей, которые определены как семейство плоскостей, сначала нам нужно найти первую плоскость рядом с плоскостью, проходящую через начало координат.Затем мы можем найти три пересечения этой плоскости на векторах элементарной ячейки a, b, c. «Индексы Миллера будут обратными дробным пересечениям». ¹ Почему нам нужна величина, обратная дроби, а не дробь напрямую? Чтобы получить ответ, нам нужно понять, что такое обратная решетка.

«Геометрически плоскости могут быть заданы двумя величинами: (1) их ориентацией в кристалле и (2) их d-расстоянием.” ⁴ (d-интервал — это межплоскостное расстояние) Это позволяет нам использовать вектор d ^*, который перпендикулярен плоскостям и длина которого обратно пропорциональна d-интервалу, то есть d ^* = K / d ⁴ для обозначения определенного семейства самолетов. d ^* называется вектором обратной решетки и аналогично в трехмерной системе вектор обратной решетки d ^* _hkl обозначает (h, k, l). Конечная точка вектора обратной решетки образует решетку или элементарную ячейку обратной решетки ⁴ .Вектор ячейки обратной решетки a ^*, b ^*, c ^* является обратной формой вектора прямой элементарной ячейки a, b, c. Тогда легко узнать, что d ^* _hkl = ha ^* + kb ^* + lc ^*. Если взять обратное число пересечений индексов Миллера, эти две системы обозначений очень согласованы и просты в индексации кристаллической решетки.

Закон Брэгга

Закон Брэгга является теоретической основой рентгеновского дифрактометра.Давайте рассмотрим кристаллическое строение, построенное на плоскостях. Как показано на схеме, рентгеновский луч падает в разные плоскости и отражается в разных плоскостях. Луч, отраженный нижней плоскостью, пройдет большее расстояние (показано на рисунке 2.2.1 красным цветом), чем луч, отраженный верхней плоскостью, равным 2dsinθ. Если это расстояние равно nλ (n — целое число), мы получим конструктивную интерференцию, которая соответствует яркому контрасту в дифракционной картине. Таким образом, уравнение Брэгга, показанное ниже, определяет положение существования конструктивной дифракции на разных порядках.

D-интервал, который является межплоскостным расстоянием d в уравнении Брэгга, определяется параметром решетки a, b, c, как показано ниже.

Итак, после определения d-расстояния по определенному углу Брэгга, мы можем определить параметр решетки, который содержит важную структурную информацию. Также мы можем реконструировать неизвестную структуру, вычислив все возможные d-интервалы. Порошковая XRD может определять фазу, содержащуюся в смеси, на основе разделения и распознавания характерной дифракционной картины.

Структурный фактор

Образец порошковой дифракции рентгеновских лучей будет равномерно распределяться во всех возможных ориентациях, поэтому после дифракции дифракционная картина выглядит как круги с той же центральной точкой вместо точек на дифрактограммах монокристалла. Кружки с меньшим радиусом на дифрактограммах соответствуют меньшим h, k, l. В некоторых типах элементарных ячеек не во всех плоскостях решетки будет наблюдаться дифракция, которую обычно называют систематическим отсутствием, поскольку дифрагированный луч может оказаться не в фазе на 180 °, а общая интенсивность будет равна нулю.Структурный фактор F _hkl может определять систематические отсутствия и интенсивность. Систематические отсутствия возникают, когда F = 0, поэтому дифракция не наблюдается. Например:

Для кристалла с ГЦК F _hkl = f {1 + e ^π ⁱ ^{(h + l)} + e ^π ⁱ ^{(k + l)} + e ^π ⁱ ^{(h + k)}}. Когда все h, k, l нечетные или все четные, F = 4f. Для другой ситуации F = 0 и, следовательно, интенсивность дифракции также будет равна нулю.Структурный фактор важен на этапе определения структуры, потому что он помогает понять индексы Миллера и интенсивности дифракционных пиков. Другие общие правила отражения, которые необходимо соблюдать, перечислены ниже:

Таблица 2.3.1: Систематическое отсутствие из-за типа решетки. ²
Тип решетки	Правило соблюдения отражения
Примитив, P	Нет
Кузов по центру, I	hkl: h + k + l = 2n
По центру лица, F	hkl: h, k, l либо все нечетные, либо все четные
По центру по бокам, C	hkl: h + k = 2n
Ромбоэдрический, R	hkl: -h + k + l = 3n или (h-k + l = 3n)

Приборы

Порошковый рентгеновский дифрактометр состоит из трех компонентов: источника рентгеновского излучения, держателя образца и детектора.

Рисунок 3.1 Порошковый рентгеновский дифрактометр

Источник

Возможные источники рентгеновского излучения: рентгеновская трубка, синхротронное излучение и циклотронное излучение. Рентгеновская трубка с фильтром обычно используется в лабораторных дифрактометрах. Синхротронное излучение является более ярким источником и, как следствие, может увеличить разрешение.

Рис. 3.2 Рентгеновская трубка

Катодная часть рентгеновской трубки генерирует электроны под действием электрического тока. Электроны перемещаются от катода к аноду под действием высокого ускоряющего напряжения, обычно 30 ~ 150 кВ.В этом процессе большая часть энергии выделяется в виде тепла, а рентгеновские лучи составляют только около 1% от общей энергии. Для защиты рентгеновской трубки от перегрева во время работы требуется охлаждающая вода. После того, как рентгеновские лучи попадают на анод (красная часть на схеме), анод генерирует характерные рентгеновские лучи, которые возникают в результате падения возбужденных электронов на нижнюю электронную оболочку и соответствуют разнице энергий между электронными оболочками. В дифрактометре Bruker D8 анод изготовлен из меди, поэтому источником рентгеновского излучения являются Cu-Ka1 и Cu-Ka2.K означает, что электроны падают на K-оболочку с более высоких оболочек. α означает, что возбужденные электроны находятся в L-оболочке, на одну оболочку выше, чем K-оболочка. Если возбужденный электрон исходит из M-оболочки, которая на две электронные оболочки выше, то то, что мы имеем, определяется как K _β. Разница между Cu-K _a1 и Cu-K _a2 заключается в том, что они происходят из другой подоболочки, Cu-Ka1 соответствует оболочке 2p2 / 3 до 1s, а Cu-K _a2 соответствует оболочке 2p1 / 2 до 1s .

В приборах с отражающей геометрией рентгеновская трубка обычно содержит боковое окно из Be, позволяющее генерируемым рентгеновским лучам испускаться под требуемым углом.Причина того, что Be используется в качестве окна рентгеновского излучения, заключается в том, что выход флуоресценции (соотношение между характеристическим рентгеновским излучением и оже-излучением) Be близок к нулю, поэтому он может гарантировать, что источник рентгеновского излучения является монохроматическим и не содержат введенные характерные рентгеновские лучи от других металлов.

Рис. 3.3. Выход флуоресценции К-оболочки различных элементов. 3

Держатель образца

Существует множество вариантов держателей для всех видов образцов, отвечающих требованиям людей. Обычно равномерно измельченный порошок образца растворяют в органическом растворителе, таком как ацетон, или прессуют на предметном стекле, чтобы образец получился плоским.Держатель образца имеет нажимное кольцо для фиксации предметного стекла. При малых углах отношение сигнал / шум может быть относительно большим, и мы можем использовать держатель образца с нулевым фоном, чтобы этого избежать. Обычно он изготавливается из монокристаллического кремния.

Детектор

Фотопленка служит детектором в более ранних методах, камерах Дебая-Шеррера и камерах Гинье ². Пленка помещается вокруг образца в виде круга и регистрирует дифрагированные рентгеновские лучи. Положения дифракционных линий соответствуют углу Брэгга.А фотографическая пленка может записывать как отраженные, так и прошедшие рентгеновские лучи. В настоящее время люди, как правило, выбирают только отраженный луч и используют счетчик излучения в качестве детектора. По сравнению с пленкой сцинтилляционный счетчик может более точно измерять интенсивность дифракции и углы Брэгга. И очень удобно использовать компьютер для анализа данных. Чтобы рентгеновский луч не проходил через образец, нам нужно больше образца порошка.

Приложение

Фазовый анализ

Рентгеновский дифрактометр

наиболее широко используется в фазовом анализе, потому что по сравнению с другими методами характеризации, XRD дает быстрое и надежное измерение (время измерения определяется размером шага, угловым диапазоном и количеством секунд на шаг) и легким отбором образцов. подготовка (хорошо измельченный порошок).После получения необработанных данных люди открывают данные в программном обеспечении для обработки данных XRD (JADE, WinXPOW и т. Д.) И сравнивают необработанные данные со стандартным шаблоном в базе данных ICDD. Во многих случаях база данных может не содержать шаблон конкретного соединения, над которым вы работаете, тогда вы можете легко сгенерировать расчетный шаблон на основе файла информации о кристалле или пространственной группы и параметров решетки. Дифракционная картина хорошо подготовленного образца должна быть очень надежной (все пики должны совпадать с пиками эталонной картины) и содержать много информации.Когда в образце есть примеси, каждый вид вещества будет независимо генерировать свой собственный образец, что позволяет нам анализировать отдельно и помогать людям контролировать и оптимизировать реакции. Другим фактором, который может влиять на структуру, может быть источник рентгеновского излучения, кристалличность образца (меньшая кристалличность может привести к расширению пиков) и т. Д.

Метод

XRD также подходит для количественного анализа смесей. Данные XRD не дадут количественной информации, потому что интенсивность не связана напрямую с удельным весом.Однако мы можем изготовить серию контролируемых образцов с разным массовым процентом примеси. Затем для каждого из этих образцов выполняется XRD, и мы можем получить линейную калибровочную кривую, которая представляет собой отношение интенсивности к весовому проценту. Массовый процент в образце можно определить по кривой. Если известна вся атомная и кристаллическая информация, мы также можем провести качественный анализ методом Ритвельда. Будет применен метод наименьшего квадрата приближения для изменения всех параметров, так что разница между экспериментальной точкой и подобранным шаблоном может быть уменьшена до минимальной величины.Во время этого процесса также может быть определен масштабный коэффициент. Метод Ритвельда широко используется для проб, содержащих более одной примеси.

Определение структуры

Порошковая дифракция рентгеновских лучей может использоваться не только для анализа фазовой информации, но также может использоваться для определения структуры неизвестных веществ. Однако, поскольку в порошковой рентгеновской дифрактометрии мы можем получить только одномерную информацию, а не трехмерную, разрешение порошковой рентгеновской дифрактометрии намного ниже, чем при использовании метода монокристалла, а процесс уточнения данных является более сложным.«Если доступен репрезентативный метод монокристалла, то предпочтительным методом является дифракция монокристалла». ¹

Как показано на рисунке 4.1, одно кольцо Брэгга соответствует определенной плоскости Миллера. С обнаруженным углом Брэгга и уравнением 2.1 мы можем выяснить параметры решетки. Распространенным методом управления данными является прямой метод, метод Паттерсона и метод Фурье ². Мы также можем использовать метод наименьшего квадрата приближения, то есть метод Ритвельда, для уточнения данных, для уточнения данных, и это значительно повысило разрешение.

Распространенными методами монокристалла являются метод Лауэ, четырехкружный дифрактометр и метод вращающегося кристалла.

Кристаллическая структура BaI 2, показывающая некоторые плоскости (hkl) для …

Контекст 1

… материалы, имеющие слоистую структуру, сами по себе интересны благодаря своим уникальным физическим свойствам, возникающим из-за их анизотропная структура вдоль и перпендикулярно оси c и наложение слабосвязанных слоев галогенидов металлов вдоль оси c.В слоистой структуре составляющие атомы связаны прочной ковалентной связью внутри ab-плоскости, образуя структуру, подобную листу, и эти листы расположены вдоль третьего направления, образуя трехмерное твердое тело. Такое расположение может привести к многочисленным возможностям в их физических свойствах, таких как структурный политипизм, анизотропия, двумерная природа, образование экситонов, сверхпроводимость и так далее. Слоистые соединения демонстрируют удивительные оптические свойства от соединения к соединению, даже если структурный тип идентичен.В основном слоистые структуры могут быть найдены в оксидах, халькогенидах и галогенидах, которые могут быть бинарными, тройными или четвертичными. Бинарные соединения являются самыми простыми среди них, и их сложность возрастает с добавлением дополнительных компонентов. Значительное количество более или менее ионных галогенидов с химическими формулами MX 2 или MX 3 (M = металл и X = Cl, Br, I) кристаллизуются со структурой слоистого типа. 1,2 Как правило, галогениды с небольшими катионами или катионами с высокой поляризацией в сочетании с поляризуемыми анионами имеют слоистую структуру.Большинство дигалогенидов кристаллизуются в слоистых структурах, как только отношение радиусов катионов к радиусам анионов становится достаточно малым. Они могут иметь структуру CdCl (ccp), CdI (hcp) или PbFCl, причем тип определяется поляризуемостью составляющих ионов. 2 Как правило, более ионные соединения кристаллизуются в структуре CdCl 2, тогда как более ковалентные соединения предпочитают структуры CdI 2. Оптические свойства некоторых слоистых галогенидов были рассмотрены Таббсом. 3 Некоторые слоистые галогениды чувствительны к актиничному излучению.2 Однако из-за их слоистой структуры эти галогениды потенциально могут использоваться в качестве оптических материалов и сцинтилляторов, в медицинской визуализации и для других приложений, связанных с обнаружением и спектроскопией ионизирующего излучения. 4 Известно, что почти все галогениды группы II, особенно иодиды, кристаллизуются в слоистой структуре. 1,2 Среди них CdI 2, ZnI 2 и HgI 2 хорошо изучены на политипизм 5 и другие физические свойства. 6–8 Однако совершенно неожиданно иодиды группы IIA практически не изучаются, за исключением очень немногих попыток 9–11 для BeI 2, MgI 2 и CaI 2.В литературе нет сообщений о каких-либо исследованиях для BaI 2, кроме структурной информации 1,12, некоторых данных о физических свойствах 13 и нескольких других исследований, касающихся сцинтилляционных свойств 14, люминесценции 15 и расчета электронной структуры. 16 В справ. 16 электронная структура и оптические свойства были рассчитаны для большого числа галогенидов; однако многие детали для BaI 2 недоступны. BaI 2 имеет орторомбическую структуру типа PbCl 2. Для этой структуры характерны сросшиеся пилообразные слои тригонально-призматических столбиков.Мы ожидаем, что BaI 2 также обычно будет иметь большую запрещенную зону, как и некоторые другие йодиды, которые являются ионными соединениями. Руководствуясь этими фактами, мы решили изучить дииодид бария, расширив нашу технику выращивания, экспериментальную методологию, аналитические методы определения характеристик и расчет электронной структуры и упругих свойств с использованием формализма теории функционала плотности (DFT) с различными обменно-корреляционными функционалами. Пленки BaI 2 выращивались на различных подложках (стекло, кремний, кварц и др.)) методом термического испарения с использованием молибденовой лодочки. Исходный материал (стехиометрический порошок высокой чистоты 99,999%) был помещен на поддоны для испарения, чтобы избежать разбрызгивания во время испарения. Все пленки выращивались при базовом вакууме 10 À 6 торр. Различные параметры роста, такие как тип подложки, температура подложки и скорость осаждения, систематически менялись, при этом все остальные параметры оставались постоянными. Температура подложки варьировалась от 80 K до 650 K. Пленки, выращенные при низкой температуре и комнатной температуре, также подвергались вакуумному отжигу при различных температурах от 400 K до 750 K.Скорость осаждения варьировалась в диапазоне 0,1–4,5 нм / с. Толщину пленки и скорость осаждения контролировали во время роста пленки с помощью монитора толщины кристаллов кварца (HINDHIVAC-Quartz Crystal Digital Thickness Monitor Model-101). Толщина пленки была впоследствии подтверждена методом механического щупа с погрешностью 6 1 нм с использованием профилографа DEKTEK IIA. Стехиометрический анализ пленки проводили с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) (Perkin Elmer mode1257 ESCA / Auger) и энергодисперсионного рентгеновского анализа (EDAX) (Zeiss MA15).Структурный анализ пленок проводился методом рентгеновской дифракции (XRD) (модель BRUKER AXIS D8 Discover). Морфологический анализ проводили с использованием сканирующей электронной микроскопии (SEM) (Zeiss MA15). Измерения оптического поглощения проводились с использованием УФ / видимого спектрофотометра (HITACHI U-3900H). Небольшие кусочки одного и того же фильма использовались для различных анализов. Все эти измерения и анализы можно считать очень точными из-за современного компьютерного интерфейса и программного обеспечения для анализа.Все измерения в настоящей работе проводились при комнатной температуре ($ 300 К). BaI 2 кристаллизуется в орторомбической структуре с симметрией пространственной группы Pnma (62) с размерами ячеек a = 0,8922 нм, b = 0,5304 нм и c = 1,0695 нм. Мы смоделировали кристаллическую структуру BaI 2, как показано на рисунке 1, в соответствии со структурными деталями, приведенными в работе. 12 с помощью программного обеспечения CrystalMaker 2.2.3. Наши измеренные порошковые данные исходного материала, XRD пленок и структурные детали [5].12 очень хорошо сочетаются с файлом № 89-2960 (или 72-0370) Объединенного комитета по порошковым дифракционным стандартам (JCPDS) для BaI 2. Эта структурная согласованность также поддерживает стехиометрию пленок, подтвержденную XPS и EDAX, которые здесь для краткости опущены. Все пленки, выращенные на стеклянных подложках даже при низкой температуре (80 К), без исключения были кристаллическими, что свидетельствует о сильном сродстве BaI 2 к образованию кристаллической фазы. Кроме того, пленки растут с предпочтительной (hkl) ориентацией, параллельной плоскости подложки, при различных условиях роста и комбинациях вышеупомянутых параметров роста.Большое количество образцов было выращено путем варьирования различных параметров роста. Полностью ориентированный (hkl) рост проявляется для (100) появлением пиков (100) и параллельных плоскостей только на XRD, как показано на рисунке 2. Однако сдвиг наиболее интенсивного пика (100) различных пленок наблюдалось относительно его положения в данных о порошке (файл JCPDS № 89-2960), как показано и сравнивалось на вставке на рис. 2. Этот сдвиг указывает на одноосную деформацию в интервале d 100 из-за остаточного напряжения в пленке, проявившейся во время рост.Хорошо известно, что почти все пленки, выращенные любым способом, будут иметь более или менее остаточные напряжения. Деформация может быть как положительной, так и отрицательной, в зависимости от сдвига в нижнюю или верхнюю сторону по отношению к JCPDS, как показано на вставке. Тип и величина деформации варьируются в зависимости от условий роста. Большое количество пленок, выращенных при различных условиях роста, проявляет шесть различных предпочтительных ориентаций роста, а именно (100), (101), (002), (301), (113) и (015), на которые указывает их XRD, в которых наиболее интенсивный одиночный пик соответствующего (hkl) появляется, как показано на рисунке 3.Очень немногие фильмы иногда показывали небольшие пики других плоскостей. Однако, основываясь на XRD каждого образца, мы выбрали только те образцы, которые показывают единственный пик конкретного (hkl) для систематического исследования. Пленки всех ориентаций показывают развитие деформации, вызванной остаточным напряжением, хотя величина варьируется от образца к образцу в зависимости от условий выращивания. Деформация рассчитывается для всех пленок с ориентацией (hkl) с использованием соответствующего пика (hkl) на XRD по значению…

▷ HOMAG — HOLZMA — BARGSTEDT TFL 420 / HKL 380 / KFL 610 Flex Производство «Размер партии 1» и Power Concept

Ухоженная и профессиональная линия Flex-Line BARGSTEDT TFL 420 — HOLZMA HKL 380 — HOMAG KFL 610 Flex Производственная ячейка «Размер партии 1» с лазерной кромкой, контролем мощности PC22, гибким контролем последовательности кромок и оснащением зазора для значительного увеличения времени производства! В производственном цехе расположены 2 кромкооблицовочных станка HOMAG KFL 610, расположенные напротив друг друга.Завод имеет первоначальную новую цену ок. 3,3 миллиона евро!
BARGSTEDT TFL 420/40/16 система хранения

Для непрерывного обращения с пластинами.

Технические характеристики:
— Длина заготовки 2 000 — 4 300 мм
— Ширина заготовки 800 — 2200 мм
— Масса заготовки макс. 250 кг
— Приводная тележка v = прибл. 8 — 90 м / мин.
— Привод подъема v = прибл. 8-60 м / мин.
— Приводной мост v = ок. 8 — 70 м / мин.
— Поворотный привод 90 °

Угловая пила HOLZMA Profi HKL 380/38/22 / L / X с Speed Concept
+ Значительно более высокая скорость и динамическое ускорение каретки пилы
+ Огромное ускорение программного упора
+ Подъемные цанги (торцовочная пила)
+ Центральное угловое прижимное устройство
+ Электронная регулировка высоты прижимной балки
+ Power Control CADmatic 4

Технические данные:
— Длина пропила продольной пилой 3800 мм
— Длина пропила поперечной пилой 2200 мм
— Выступ пильного диска 95 мм
— Двигатель основной пилы 2 шт.каждый 18,0 кВт
— Двигатель подрезной пилы 2 шт. каждый 2,2 кВт
— 1 шт. цанга «Power-Concept» (3-х пальцевая) поз. 100 мм
— Подача каретки вперед 1 — 150 м / мин
— Подача каретки назад постоянная 150 м / мин
— Программа скорости упора вперед Страны ЕС 25 м / мин
— Программа скорости упора назад продольной пилы 90 м / мин
— Программируемая скорость упора торцовочной пилы 140 м / мин
— Автоматическая регулировка высоты прижимной балки
— Автоматическая регулировка высоты реза
— Регулируемое прижимное давление прижимной балки
— Активация цанги
— Цанговая продольная пила 4 шт.
— Цанговая торцовочная пила 7 шт.
— Полностью обработанный под струей воды стол станка (корпус пилы)
— Автоматический поворотный блок для резки головкой

Роликовый конвейер BARGSTEDT TFR 560 / G / 28/41/12
Для прямой транспортировки заготовок.

Многоуровневая память BARGSTEDT с 25 отдельными уровнями
Каждая деталь может храниться на промежуточном уровне на уровне.

Технические данные:
— Длина заготовки мин. 250 мм
— Длина заготовки макс. 2800 мм
— Рабочая ширина макс.1500 мм
— Скорость подачи 10-50 м / мин.

BARGSTEDT TFW 510 / R / RR / 25/12 / Q угловой перенос 90 °

BARGSTEDT PROFI TDK 510/25/12 поворотная станция от продольной к поперечной

HOMAG Profi KFL 610/19 / QA кромкооблицовочный станок с лазером
Односторонний станок для обработки и кромкооблицовки формата HOMAG.
Фиксирующая сторона упора слева и с гибкой системой подачи заготовки WZ 10.

Технические данные:
— Толщина кромки 0,3 — 3 мм
— Подача плавно регулируется от 10 до 40 м / мин.
— Толщина заготовки 8-40 мм
— Рабочая ширина мин. 85 мм
— Гибкая система подачи заготовок WZ10
— Компактный двойной измельчитель KD11 продольный / поперечный
(1 двигатель 4,5 кВт / 2 двигателя каждый 6,6 кВт)
— Устройство для склеивания A3 с 24-кратным роликовым магазином
— Сервопривод подачи кромки и кромки прижимной зажим
— Лазерная установка для плавления лазерного активационного покрытия на кромочном материале
— Зона давления C с автоматической регулировкой
— Пила для глубокой резки на противоположной стороне
(подрезной механизм 2.2 кВт / режущий двигатель 6,6 кВт)
— Устройство для обрезки концов HL84 (2 x 0,8 кВт)
— Устройство для грубой обрезки сверху / снизу (2 x 0,55 кВт)
— Устройство для обрезки профиля FK13, автоматическое 8-кратное WW, с сервоприводом
— Многопрофильный скребок MN21 автоматический
— Плоский скребок
— Буферный блок
— Стандартный фрезерный агрегат Пневматическое управление мощностью 6,6 кВт и бесступенчатая ось

HOMAG Profi TWL 41/25 / L / Q с продольным и поперечным переносом под углом

HOMAG Profi KFL 610/19 / QA Кромкооблицовочный станок с лазером
Кромкооблицовочный станок одностороннего формата HOMAG.
Фиксирующая сторона упора слева и с гибкой системой подачи заготовки WZ 10.

Технические данные:
— Толщина кромки 0,3 — 3 мм
— Подача плавно регулируется от 10 до 40 м / мин.
— Толщина заготовки 8-40 мм
— Рабочая ширина мин. 85 мм
— Гибкая система подачи заготовок WZ10
— Компактный двойной измельчитель KD11, продольный / поперечный
(1 двигатель по 4,5 кВт / 2 двигателя по 6,6 кВт)
— Устройство для склеивания A3 с магазином на 24 ролика
— Сервопривод подачи кромки и удержания кромки зажим вниз
— Лазерная установка для плавления лазерного активационного покрытия на кромочном материале
— Зона давления C с автоматической регулировкой
— Концевая обрезка HL84 (2 x 0.8 кВт)
— Блок черновой обрезки сверху / снизу (2 x 0,55 кВт)
— Профильный фрезерный блок FK13, автоматический 8-секционный WW, сервопривод
— Многопрофильный скребок MN21 автоматический
— Плоский скребок
— Буферный блок
— Стандартное фрезерование блок 6,6 кВт с пневматическим управлением и бесступенчатой осью

Место для штабелирования панелей, включая световые барьеры и систему обратного конвейера
для оставшихся на складе деталей, не входит в объем поставки!

Одностадийный синтез нульмерных полых нанопористых наночастиц золота с улучшенными характеристиками электроокисления метанола

Синтез нанопористых наночастиц золота

Мы применяем одностадийный синтетический протокол для синтеза полых нанопористых наночастиц золота с использованием HAuCl ₄ в качестве прекурсора, гидрохинон в качестве восстановителя и поливинилпирролидон (ПВП) в качестве поверхностно-активного вещества в присутствии ионов Ag ⁺.При обычном синтезе 160 мкл 28 мМ раствора гидрохинона, 60 мкл 10 мМ раствора AgNO ₃ и 100 мкл 40 мМ раствора HAuCl ₄ последовательно добавляют к 4,5 мл 90 мМ раствора ПВП при осторожном перемешивании. при комнатной температуре. Раствор сразу становится бесцветным, становится светло-зеленым в течение следующих 30 с и в конечном итоге становится красноватым через 3 мин. После этого раствор промывают концентрированным NH ₄ OH для удаления остаточного AgCl, образовавшегося во время реакции, и очищают повторным центрифугированием и повторным диспергированием в воде.

Характеристика нанопористых наночастиц золота

Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), показывает, что синтезированные наночастицы имеют сферическую форму, но имеют сильно шероховатую поверхность со случайно взаимосвязанными изогнутыми связками, которые напоминают гребни извилин в мозгу человека (рис. . 1а). Обычно при использовании одностадийного синтеза выход> 90% может быть получен с монодисперсными нанопористыми наночастицами золота размером (150 ± 10) нм. При внимательном рассмотрении обнаруживается большое количество наноразмерных промежутков между связками на наночастицах (рис.1б). Текстура поверхности наших наночастиц аналогична двумерной нанопористой золотой пленке, полученной методом удаления сплава ¹⁶. Насколько нам известно, это первый отчет об использовании подхода на основе растворов для синтеза автономных нанопористых наночастиц золота. С этого момента мы будем называть эти частицы «np-Au 150», где «np-Au» и следующее число обозначают «нанопористые наночастицы золота» и их соответствующий размер в нанометровом масштабе соответственно. Примечательно, что по сравнению с обычными наночастицами золота, полученные нами частицы в синтезированном виде имеют высокую пористость по морфологии.Причина образования таких пористых структур будет подробно рассмотрена в разделе о механизмах. Ожидается, что нанопористое золото с анизотропной морфологией будет иметь большую площадь поверхности, что особенно важно для каталитических применений.

Рисунок 1: Структурная характеристика нанопористых наночастиц золота.

СЭМ-изображения нанопористых наночастиц золота различного размера (np-Au): ( a , b ) 150 нм, ( c , d ) 250 нм, ( e , f ) 350 нм, ( g , h ) 450 нм, ( i , j ) 550 нм и ( k , l ) 650 нм в диаметре.Размер регулируется путем изменения конечной концентрации гидрохинона от 0,4 мМ до 1,3 мМ при сохранении всех других условий во время синтеза. ( a , c , e , g , i , k ) Шкала шкалы, 500 нм. ( b , d , f , h , j , l ) Шкала шкалы, 100 нм.

Размер нанопористых наночастиц золота можно систематически контролировать, варьируя концентрацию восстановителя, гидрохинона.При увеличении конечной концентрации гидрохинона от 0,6 мМ, 0,8 мМ, 1 мМ и 1,3 мМ нанопористые частицы золота увеличиваются со средним размером (246 ± 15) нм (рис. 1c, d), (350 ± 16) нм ( Рис. 1e, f), (448 ± 18) нм (рис. 1g, h) и (550 ± 14) нм (рис. 1i, j) соответственно. Мы также замечаем, что толщина связки увеличивается с увеличением размера нанопористых частиц, то есть от (21 ± 3) нм до (51 ± 8) нм для np-Au 150 и np-Au 550 соответственно (Таблица 1). Более крупные нанопористые частицы золота в диапазоне 650–1000 нм могут быть получены за счет дальнейшего увеличения концентрации используемого гидрохинона и прекурсора золота (дополнительный рис.1). Например, np-Au 650 (рис. 1k, l) с размером связки (54 ± 9) нм синтезируется удвоением количества гидрохинона и предшественника золота, добавленных во время синтеза.

Таблица 1 Сводка структурных и электрохимических свойств нанопористых наночастиц золота.

Мы исследуем внутреннюю структуру нанопористых наночастиц золота путем разделения нанопористого золота с помощью ультракороткого микротома. Наночастицы залиты эпоксидной смолой и разрезают на 100-нанометровый срез.На рис. 2а показана общая морфология микротомного среза нанопористых наночастиц золота размером 550 нм, что четко указывает на образование полой наночастицы. Периферия нанопористого золота демонстрирует волнообразные изгибы и сильно шероховатые поверхности, с редкими связками, свободно выступающими из основного тела (см. Стрелку на рис. 2а).

Рисунок 2: Внутренняя структура нанопористых наночастиц золота с использованием электронной микроскопии.

( a ) ПЭМ изображение разреза микротома np-Au 550; стрелка указывает на свободно стоящую связку.( b ) ПЭМ-изображение с высоким разрешением одной связки, показывающее наличие ступенчатой функции, дислокации и атомного островка. ( c ) SEM-изображение поперечного сечения np-Au 550 нм. ( a , c ) Масштабные полосы, 100 нм. ( b ) Масштабная шкала, 2 нм.

Изображение связки, полученное с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с высоким разрешением, позволяет понять атомное расположение и морфологию нанопористых наночастиц золота. Как правило, связки имеют вогнутые поверхности с высокой кристалличностью.Характерные решетчатые бахрома наблюдаются по всей связке. Измерено расстояние d 2,4 Å, соответствующее гранецентрированной кубической (ГЦК) грани Au (111) (рис. 2b), что указывает на то, что плоскость (111) является наиболее экспонированной. Используя полученные ПЭМ-изображения высокого разрешения (дополнительный рис. 2), мы определяем средний размер кристаллитов (16,9 ± 4,2) нм для np-Au 550. Важной особенностью связки является то, что на ней имеется много зигзагообразных деталей. внешняя сторона связки, демонстрирующая наличие высокой плотности атомных дефектов.Например, мы наблюдаем террасы (111), разделенные атомными ступенями, которые, вероятно, стабилизируются следовым количеством Ag по краям связок ². Кроме того, мы наблюдаем островки атомного слоя (рис. 2б) на поверхности связок. Сообщалось, что наличие атомных дефектов высокой плотности, таких как ступеньки и изгибы, является основой высокой каталитической активности в золотом катализаторе ^2,3,4. Точно так же наличие этих свойств в наших нанопористых наночастицах золота может способствовать улучшению каталитических характеристик.Кроме того, изображение np-Au 550 с высоким разрешением, сделанное с помощью микротома, демонстрирует, что все тело нашего нанопористого золота полностью образовано взаимосвязанными связками (рис. 2c) с трехмерной пористой сеткой с размером пор от 3 до 30 нм. В центре частицы видна дыра, демонстрирующая ее полое внутреннее пространство. Подобная внутренняя полость также подтверждается измельченной сфокусированным ионным пучком нанопористой наночастицы золота (дополнительный рис. 3).

Выбранная область электронограммы np-Au 550 (дополнительный рис.2f) состоит из комбинации дифракционных пятен и кольцевой структуры, что указывает на то, что вся частица является нанокристаллической по своей природе. Кольцевые структуры в выбранной области электронограммы показывают беспорядочно ориентированные кристаллиты и характерны для поликристаллического золота ³⁵. Для определения кристалличности и структуры объемных нанопористых наночастиц золота используется порошковая дифракция рентгеновских лучей (XRD). Спектры XRD для np-Au 150, 250, 350, 450, 550 сравниваются с твердыми наночастицами золота размером 200 нм (дополнительный рис.4). Для всех шести образцов наблюдаются пять острых дифракционных пиков при 38,3 °, 44,5 °, 64,7 °, 77,7 ° и 81,9 ° в диапазоне 2θ от 20 до 85 °, которые индексируются как {111}, {200}, { 220}, {311} и {222} отражения (дополнительная таблица 1) ГЦК фазы металлического золота (JCPDS, карта № 04-0784). Среди всех дифракционный пик, соответствующий плоскости {111} при 38,3 °, является наиболее интенсивным, что можно отнести к большой открытой площади соответствующих граней, тогда как остальные менее интенсивные пики связаны с менее экспонированными гранями.Относительные интенсивности дифракционных пиков для всех шести образцов отличаются от данных стандартной порошковой дифракции. Отношение интенсивностей дифракции {200}: {111} составляет 0,34 для предварительно приготовленных нанопористых наночастиц золота (дополнительная таблица 2), что меньше, чем отношение интенсивностей 0,52 в стандартной базе данных дифракции Au. Результат указывает на то, что наши нанопористые наночастицы золота демонстрируют предпочтительную ориентацию вдоль плоскости {111}, тогда как твердые наночастицы золота демонстрируют случайный рост из-за различий во множественных относительных интенсивностях по сравнению со стандартными данными Au.Кроме того, средний размер кристаллитов также рассчитывается с использованием уравнения Шеррера из-за его влияния на свойства металлов, включая прочность и твердость. Мы хотели бы подчеркнуть, что хотя уравнение Шеррера в значительной степени основано на модели кубического кристалла, коэффициент формы кристаллита может быть приближен к 0,9 при отсутствии информации о форме ^36,37. Используя уравнение Шеррера и полуширину пика XRD в плоскости {111} ³⁸, средний размер кристаллитов оценивается в 13.1, 14,8, 14,8, 14,6 и 14,6 нм для np-Au 150–550, соответственно (дополнительная таблица 3), что соответствует толщине связок, измеренной с помощью ПЭМ высокого разрешения (рис. 2а и дополнительный рис. 2).

Элементный состав и распределение частиц np-Au

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) используется для определения состава поверхности как с точки зрения элементов, так и степени окисления синтезированных нанопористых наночастиц золота. Сканирование Au 4f высокого разрешения (рис.3а) для np-Au 150 обнаруживает дублет при 87,2 и 83,5 эВ, разделенных расстоянием ~ 3,7 эВ, что подтверждает присутствие нуль-валентного золота в нанопористых наночастицах золота. 3d-сканирование Ag с высоким разрешением (рис. 3b) показывает два слабых пика энергии связи при 373,5 эВ и 367,5 эВ, которые можно отнести к спин-орбитальному расщеплению Ag3d _3/2 и Ag3d _5/2 электрона. состояния с соотношением интенсивностей 2: 3. Это подтверждает присутствие серебра в его элементарной форме. На основе результатов XPS измерено атомное соотношение 95: 5 для Au: Ag, подтверждая, что нанопористые наночастицы золота в основном состоят из золота со следами серебра.Снижение атомного процента серебра с начального стехиометрического 13 до 5% может быть связано с удалением серебряной составляющей из конечного продукта, вероятно, в виде хлорида серебра.

Рисунок 3: Элементный состав и распределение нанопористых наночастиц золота.

Рентгеновский фотоэлектронный спектроскопический анализ np-Au 150 при окнах энергий связи ( a ) Au 4f и ( b ) Ag 3d соответственно. ( c ) EDS-элементное картирование нанопористых наночастиц золота, разделенных микротомом, с указанием элементного распределения Au и Ag, и ( d ) соответствующий элементный спектр EDS np-Au 550.( c ) Шкала для всех, 100 нм.

Мы также выполняем анализ энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) для определения распределения золота и серебра в срезе микротома с np-Au 550 нм. Карты Au и Ag EDS получены из пиков при 2,1 и 2,9 кэВ (рис. 3d), которые могут быть отнесены к Au Mα и Ag Lα соответственно. Картирование EDS (рис. 3c) ясно показывает, что золото равномерно распределено по всей поверхности np-Au 550, тогда как присутствует только следовое количество серебра, которое можно использовать для стабилизации изогнутых поверхностей ³⁹.Элементные спектры EDS (рис. 3d) дополнительно подтверждают, что np-Au 550 преимущественно состоит из золота (99 атомных%) с остаточным серебром (1 атомный%). Таким образом, исходя из более высокого процентного содержания серебра, измеренного с помощью XPS, мы предполагаем, что серебро преимущественно присутствует на поверхности наночастиц для стабилизации низкокоординированных атомов золота, потому что XPS является поверхностно-чувствительным методом, тогда как EDS поперечного сечения нанопористого золота измеряет общее содержание серебра. процент.

Механическое исследование образования np-Au

Чтобы лучше понять процесс образования нанопористых наночастиц золота, мы отслеживаем эволюцию морфологии нанокристаллов во времени (рис.4 и дополнительный рис. 5). В отсутствие гидрохинона добавление AgNO ₃ и HAuCl ₄ к раствору PVP приводит к изменению цвета с желтоватого на беловато-желтый (вставка на дополнительном рис. 5a), что указывает на то, что реакция имела место. С помощью SEM наблюдаются частицы кубической морфологии с приблизительным средним размером 230 нм (дополнительный рис. 5a). Эти кубические частицы очень нестабильны и имеют тенденцию разлагаться под электронным пучком. Предполагается, что реакция будет следующей: AuCl ₄ ^— +4 Ag ⁺ → Au ³⁺ +4 AgCl.Наша гипотеза подтверждается измерением элементного состава этих частиц с помощью XPS, которое четко указывает на присутствие Ag ⁺ и Cl ^— (дополнительный рис. 5a). Мы также отмечаем меньший дублет, представленный на сканировании Ag, что объясняется присутствием металлического серебра из-за фотовосстановления Ag ⁺ → Ag ⁰ под электронным пучком. При добавлении 20 мкл гидрохинона в указанную выше реакционную смесь наблюдается зарождение асимметричных (пластинчатой и сферической формы) частиц на нанокристаллах AgCl (рис.4г). Эти частицы идентифицированы как наночастицы металлического золота с атомным соотношением Au: Ag ⁺ 2:98 (как видно из результатов XPS на дополнительных рисунках 5b и 5e). Мы не наблюдаем образования индивидуальных наночастиц золота. Вероятно, это связано с тем, что гетерогенный рост золота на предварительно сформированных затравках AgCl энергетически более выгоден, чем гомогенное зарождение наночастиц золота ⁴⁰.

Рисунок 4: Механизм образования нанопористых наночастиц золота.

( a — c ) Схема синтеза полых нанопористых наночастиц золота с использованием AgCl в качестве жертвенного шаблона. ( d — f ) Репрезентативные изображения SEM, полученные на соответствующих стадиях при формировании нанопористых наночастиц золота. ( d — f ) Масштабные полосы, 200 нм.

Дальнейшее увеличение количества гидрохинона приводит к непрерывному росту золота на жертвенном шаблоне AgCl.Тем временем цвет водной фазы постепенно становится красным (вставка на дополнительном рис. 5c). Кроме того, первоначально асимметричные наночастицы трансформируются в структуры связок, что указывает на созревание Оствальда при дальнейшем добавлении восстановителя (рис. 4e). Соответственно, атомное соотношение Au: Ag ⁺ также увеличивается до 90:10 (дополнительный рис. 5c, e). После обработки раствора наночастиц раствором NH ₄ OH мы наблюдаем полость размером около 200 нм в центре частиц (дополнительный рис.5d), что согласуется с шириной шаблона AgCl (~ 200 нм). Таким образом, результат ясно демонстрирует, что жертвенный шаблон AgCl может быть легко удален с образованием полых нанопористых наночастиц золота (рис. 4f). Это наблюдение дополнительно подтверждается снижением содержания Ag ° до 5 ат.%, Что дает общее соотношение Au: Ag 95: 5, количественно определенное с помощью XPS (рис. 3a, b).

Электрохимические характеристики np-Au по сравнению с твердыми частицами

Грани на изогнутых связках на наших нанопористых наночастицах золота содержат высокую плотность низкокоординированных атомов (рис.2б), которые являются идеальными каталитически активными центрами. В следующих разделах мы проводим электроокисление метанола в качестве модельной реакции для изучения каталитической активности наших нанопористых наночастиц золота. Мы начнем со сравнения циклической вольтамперометрии (ЦВА) наночастиц np-Au 250 с твердыми наночастицами золота размером ~ 250 нм и 30 нм, которые с этого момента обозначаются как Au 250 и Au 30, в 2 М метаноле и 0,5 М растворе КОН. (Рис. 5а). Au 250 напоминает макроскопический размер np-Au 250, тогда как Au 30 напоминает размер связки np-Au 250.

Рисунок 5: Электрохимические характеристики нанопористых наночастиц по сравнению с твердыми наночастицами золота.

Измерения каталитического электроокисления метанола в виде ( a ) циклических вольтамперограмм и ( b ) хроноамперограмм np-Au 250, твердых наночастиц Au 30 и твердых наночастиц Au 250 в дезоксигенированном растворе 0,5 M KOH и 2 M CH. ₃ ОН. Хроноамперограммы были получены при пике окисления метанола соответствующих наночастиц, то есть 0,19 В, 0,0.22 В и 0,25 В в течение 120 мин для электродов, модифицированных np-Au 250, твердого Au 30 и твердого Au 250, соответственно. ( c ) Кривые снятия оксида для электродов, модифицированных np-Au 250, твердым Au 30 и твердым Au 250, при скорости сканирования 5 мВ с ^-1 в 0,5 M электролите H ₂ SO ₄.

В присутствии 2 М метанола в 0,5 М растворе КОН, наночастицы np-Au 250, твердые наночастицы Au 30 и твердые наночастицы Au 250 проявляют характерное поведение при электроокислении метанола. Для np-Au 250 мгновенный всплеск тока наблюдается от -0.15 В (по сравнению с Ag / AgCl) и далее при развертке положительного потенциала (рис. 5a). Он достигает пика при 0,19 В и достигает максимального тока 16,8 мкА мкг ^-1, что соответствует пику окисления метанола ⁴¹. При сканировании с отрицательной разверткой наблюдается пик восстановления 0,14 В, что указывает на восстановление частиц Au-OH до Au. Второй пик окисления, наблюдаемый при 0,01 В при обратном сканировании, объясняется удалением не полностью окисленных углеродистых частиц, образовавшихся при прямом сканировании ⁴¹.С другой стороны, твердые наночастицы Au 30 и Au 250 демонстрируют значительно уменьшенный пик окисления метанола с током 8 мкА мкг ^-1 и 0,6 мкА мкг ^-1 при относительно более высоких потенциалах окисления 0,22 В и 0,25 В, соответственно. . Соответствующие пики восстановления оксида золота Au 30 и Au 250 наблюдаются при 0,16 В и 0,20 В. Этот результат показывает, что наши нанопористые наночастицы золота демонстрируют в 2 и 28 раз более высокую каталитическую активность в отношении окисления метанола по сравнению с его твердыми аналогами.Такая повышенная электрохимическая активность наших нанопористых наночастиц золота примечательна, особенно по сравнению с наночастицами твердого золота 30 нм, размер которых эквивалентен размеру связки. Кроме того, на основе электроокисления метанола (1 M) в щелочной среде (0,5 M KOH) наш np-Au 250 демонстрирует в 1,4 раза более высокую каталитическую активность (117 мкА · см ⁻²) и улучшенную устойчивость к углеродсодержащим частицам ( I _f/ I _b = 2.5) по сравнению с обычными листами нанопористого золота (88 мкА · см ^-2 и I _f/ I _b = 3) (дополнительный рис. 6b) ⁴². Мы объясняем превосходные каталитические характеристики нашего нанопористого золота высокой плотностью высокоактивных низко-координированных атомов, присутствующих во взаимосвязанной сети связок, которые плотно распределены по всей полой сферической наночастице. Кроме того, высокопористая сеть связок и большое отношение площади поверхности к объему наночастиц 0D облегчают диффузию и массоперенос электролита к каталитически активной поверхности для реакции.

Чтобы подтвердить, что высокая электроактивность и характерный пик окисления обусловлены нанопористыми наночастицами золота и окислением метанола соответственно, мы проводим аналогичные CV-исследования в отсутствие метанола и в пустом стеклоуглеродном электроде. В отсутствие метанола CV np-Au 250 показывает один широкий пик окисления в диапазоне потенциалов от + 0,30 до 0,50 В, что указывает на образование поверхностного оксида Au в результате адсорбции ионов OH ^— (синий след, Дополнительный рис.6). При сканировании с отрицательной разверткой наблюдается пик восстановления при 0,05 В, соответствующий восстановлению оксида Au ⁴³. При использовании только стеклоуглеродного электрода не наблюдается характерного пика окисления даже в присутствии метанола (черный след, дополнительный рис.6), что указывает на то, что эффект каталитического электроокисления исходит исключительно от нанопористых наночастиц золота (оранжевый график, дополнительный рис. . 6).

Одной из проблем, связанных с каталитическим электроокислением метанола, является адсорбция отравляющих промежуточных углеродистых частиц на поверхности катализаторов ^44,45, которые деактивируют поверхность катализаторов от дальнейшего окисления.Стойкость катализатора к отравляющим веществам в золоте часто оценивается с использованием отношения прямого анодного пикового тока ( I _f) к обратному анодному пиковому току ( I _b) ⁴⁴. Высокое значение I _f/ I _b означает плохую способность катализатора удалять не полностью окисленные частицы углерода с поверхности. Напротив, более низкое значение I _f/ I _b указывает на улучшенные характеристики для удаления остаточных углеродных частиц посредством окисления при обратном сканировании.Наш np-Au 250 имеет наименьшее значение I _f/ I _b, равное 2,5, по сравнению с 6,7 и 9,4 для Au 30 и Au 250 (рис. 5a), соответственно. Таким образом, ожидается, что np-Au 250 будет легче устранять остаточные частицы углерода и иметь более длительные электрокаталитические характеристики по сравнению с твердым Au 30 и Au 250.

Чтобы оценить долговременные электрокаталитические характеристики и устойчивость нанопористых золотых катализаторов, мы изучаем хроноамперограммы нп-Au 250, твердого Au 250 и Au 30.Вольт-амперная характеристика np-Au 250, Au 30 и Au 250 регистрируется при 0,19 В, 0,22 В и 0,25 В, которые соответствуют их соответствующим пиковым окислительным потенциалам (рис. 5b). np-Au 250 демонстрирует постепенное уменьшение тока, достигая устойчивого состояния при 2,6 мкА мкг ^-1 через 60 мин, тогда как токи твердых наночастиц Au 30 и Au 250 уменьшаются экспоненциально и уменьшаются до 0,5 и 0 мкА мкг ^-1 через 60 мин. Быстрое уменьшение тока в Au 30 и Au 250 в основном связано с более высокой тенденцией к накоплению углеродсодержащих промежуточных продуктов, которые дезактивируют каталитические центры, как видно из их соответствующих высоких значений I _f/ I _b из 6.7 и 9.4, определенные ранее. Следовательно, как сравнение хроноамперометрии, так и соотношение I _f/ I _b в совокупности демонстрируют превосходную стабильность и активность наших наночастиц np-Au 250 в качестве катализатора по сравнению с твердыми наночастицами золота.

Электрохимическая активная поверхность наночастиц np-Au 250, твердых наночастиц Au 30 и Au 250 оценивается путем проведения электрохимической реакции удаления оксида золота в водном растворе 0,5 MH ₂ SO ₄ при скорости сканирования 5 мВ с ⁻¹ при комнатной температуре (рис.5в). Нанопористые наночастицы золота демонстрируют более низкий пик окисления около 1,1 В по сравнению с твердыми наночастицами Au 30 и Au 250 (1,2 В), что указывает на то, что поверхностные атомы на наших нанопористых наночастицах золота окисляются легче. На основе этих CV мы оцениваем электрохимически активные площади поверхности, интегрируя площадь кривой восстановления оксида золота около 0,9 В и принимая удельный заряд 450 мкКл · см ^-2 для восстановления оксида золота ⁴⁶. Электроактивные площади поверхности 8.91, 4,80 и 0,25 м ² г ^-1 получают для np-Au 250, твердых катализаторов Au 30 и Au 250 соответственно (таблица 1). То есть, наши нанопористые наночастицы золота способны обеспечить по крайней мере в 2 и 36 раз большую удельную электроактивную поверхность для катализа по сравнению с твердыми наночастицами Au 30 и Au 250 соответственно. Таким образом, превосходство нашего np-Au 250 является четкой демонстрацией необходимости как нанопористости, так и большой и разветвленной сети наноразмерных связок с высокой плотностью низкокоординированных атомов Au на активной поверхности для обеспечения большой электроактивной площади поверхности (рис.2б).

Зависимые от размера электрохимические характеристики np-Au

В следующем разделе выполняется зависящее от размера окисление метанолом нанопористых наночастиц золота размером от 150 до 550 нм (рис. 6a, дополнительная таблица 4). Для нанопористых наночастиц золота всех размеров наблюдается четкая зависимость максимального тока и начального потенциала от размера. При окислительном сканировании наблюдается отрицательный сдвиг начального потенциала от -0,12 В до -0,13 В при уменьшении размера нанопористых частиц золота с 550 до 150 нм (рис.6б). Более ранний начальный потенциал 0,01 В, наблюдаемый в np-Au 150, по сравнению с np-Au 550, указывает на то, что метанол легче окисляется на нанопористых золотых частицах меньшего размера, что мы приписываем более высокой электроактивной площади поверхности, доступной в np- Au 150. Более легкое окисление метанола на наночастицах малых размеров снова подтверждается более высоким в 1,2 раза пиковым током окисления метанола, параметром, показывающим скорость реакции, при использовании np-Au 150 (17 мкА мкг ^-1), чем у пика окисления метанола. np-Au 550 (15 мкА мкг ⁻¹, рис.6в). Кроме того, во время сканирования восстановления мы наблюдаем сдвиг пика восстановления Au-OH при 0,13 В до 0,17 В, а также уменьшение тока с -0,7 мкА мкг ^-1 до -0,3 мкА мкг ^-1, когда частицы размеры увеличиваются от np-Au 150 до np-Au 550. Уменьшение пикового тока восстановления Au-OH с размером частиц указывает на уменьшение степени превращения Au-OH в Au, что можно объяснить более высоким покрытием гидроксидных частиц на np-Au 150 как следствие большей электроактивной площади поверхности по сравнению с np-Au 550.Мы хотели бы подчеркнуть, что ток, нормированный по массе, обсуждается вместо токов, нормированных по площади поверхности, чтобы наглядно продемонстрировать важность высокой удельной электроактивной площади поверхности и большого массового коэффициента диффузии, связанных с более мелкими нанопористыми наночастицами золота 0D (подробные сведения см. На дополнительном рис. 7c. иллюстрацию).

Рис. 6. Электрохимические характеристики нанопористых наночастиц золота в зависимости от размера.

Сравнение ( a ) циклических вольтамперограмм, ( b ) потенциала начала и ( c ) пиковой активности окисления метанола по току нанопористых наночастиц золота размером от 150 до 550 нм.Реакции окисления метанола проводили при скорости сканирования 20 мВ с ^-1 в дезоксигенированных растворах с 0,5 М КОН и 2 М СН ₃ ОН. ( d ) Хроноамперограммы электродов, модифицированных np-Au 150–550, при их соответствующих пиковых потенциалах окисления в течение 120 мин.

Чтобы исследовать зависящие от размера длительные электрокаталитические характеристики и устойчивость нанопористых золотых катализаторов в реакции окисления метанола, мы отслеживаем хроноамперограммы np-Au 150–550 нм при их потенциалах окисления в течение 2 часов (рис.6d, дополнительная таблица 5). В целом, ток окисления метанола постепенно уменьшается в течение первых 25 минут, что объясняется накоплением ядовитых промежуточных веществ до достижения устойчивого состояния через 60 минут ⁴⁷. В частности, электрод, модифицированный np-Au 150, демонстрирует самый высокий начальный ток и самое медленное затухание тока по сравнению с электродами, использующими нанопористые наночастицы золота большего размера. Кроме того, ток окисления np-Au 150 заметно выше (2.52 мкА мкг ^-1), чем другие размеры, даже после увеличения продолжительности реакции до 2 часов. Следовательно, результаты указывают на лучшую переносимость и стабильность np-Au 150 по отношению к реакции окисления метанола по сравнению с наночастицами большего размера. Превосходная стабильность np-Au 150 снова подтверждается его соотношением I _f/ I _b, равным 2,4, что является самым низким среди всех проанализированных размеров наночастиц (дополнительная таблица 4), а также показателем улучшенная устойчивость к остаточным углеродным частицам по сравнению с коммерческим катализатором Pt / C ⁴⁴.

Электрохимические активные площади поверхности нанопористых наночастиц золота различного размера оцениваются путем проведения электрохимических реакций удаления оксида золота (дополнительный рис. 8). Наши нанопористые наночастицы золота обычно демонстрируют постоянный пик окисления около 1,1 В для всех размеров частиц, а соответствующие площади электроактивной поверхности для катализаторов np-Au 150, 250, 350, 450 и 550 нм рассчитываются как 9,1, 8,9, 7,7, 7,3 и 6,8. м ² г ⁻¹ соответственно (табл.1).Потенциал пика окисления с использованием наших нанопористых наночастиц золота ниже по сравнению с зарегистрированными вогнутыми золотыми нанокубиками (1,2 В) ⁴⁸, тетрагексаэдрическими наночастицами золота (1,18 В) и октаэдрическими наночастицами золота (1,35 В) ⁴⁹, что указывает на то, что поверхностные атомы на наших нанопористые наночастицы золота легче окисляются и, следовательно, более каталитически активны. Также отмечается, что все наши нанопористые наночастицы золота обладают более высокой электроактивной поверхностью по сравнению с двумерными нанопористыми золотыми листами (6.4 м ² г ⁻¹) ⁴⁶, причем наш самый эффективный np-Au 150 демонстрирует как минимум в 1,4 раза большую площадь каталитической поверхности. То есть наш np-Au 150 потенциально может обеспечить как минимум в 1,4 раза улучшенные электрокаталитические характеристики по сравнению с двумерными нанопористыми золотыми листами, изготовленными с помощью метода удаления сплава, подчеркивая важность частиц 0D и наличие полых внутренних частей и пористых поверхностей для улучшения каталитическая активность.

Чтобы соответствовать требованиям для реальных применений топливных элементов, мы также оцениваем стабильность нашего наиболее эффективного np-Au 150 через несколько электрокаталитических циклов окисления метанола.np-Au 150 демонстрирует высокостабильный ток в течение 100 и 480 циклов с сохранением по меньшей мере 95 и 64% электрокаталитических характеристик, соответственно (дополнительный рисунок 9). Примечательно, что никаких очевидных изменений морфологии не наблюдается в течение первых 100 циклов (дополнительный рис. 10b и дополнительный рис. 11). Связки на поверхности начинают казаться огрубевшими и сглаженными только после продолжительных 480 электрокаталитических циклов, что потенциально является причиной наблюдаемого снижения электрокаталитических характеристик с 95 до 64% (дополнительный рис.10в). Тем не менее, хорошо воспроизводимые и превосходные электрокаталитические характеристики наших нанопористых наночастиц золота, вместе с простотой включения в существующие системы топливных элементов на основе мембран, сделают их привлекательным кандидатом для реального применения в топливных элементах.

Задачи упражнения 3: Кристаллическая структура

В кристалле атомы расположены прямыми рядами в трехмерной периодической структуре. Небольшая часть кристалла, которая может повторяться для образования всего кристалла, называется элементарной ячейкой.

Асимметричный блок

Примитивный элементарный элемент

Обычный элементарный элемент

Кристалл

Кристалл можно указать несколькими способами. Один из способов — повторить примитивную элементарную ячейку в каждом векторе трансляции,

. $$ \ vec {T} = h \ vec {a} _1 + k \ vec {a} _2 + l \ vec {a} _3 $$

Здесь $ \ vec {a} _1 $, $ \ vec {a} _2 $, $ \ vec {a} _3 $ — это примитивные векторы решетки, а $ h $, $ k $ и $ l $ — целые числа.Примитивные векторы решетки не уникальны; возможны различные варианты выбора примитивных векторов решетки.

Другой распространенный способ задания кристалла — задать параметры решетки $ (a, b, c, \ alpha, \ beta, \ gamma) $, пространственную группу и асимметричную единицу. Параметры решетки $ a $, $ b $ и $ c $ — длины сторон параллелепипеда; $ \ alpha $ — угол между $ b $ и $ c $; $ \ beta $ — угол между $ a $ и $ c $; а $ \ gamma $ — угол между $ a $ и $ b $. Этот параллелепипед может иметь больший объем, чем примитивная элементарная ячейка.Если возможно использовать кубическую элементарную ячейку, кристаллографы используют кубик наименьшего размера в качестве обычной элементарной ячейки. Для простой кубической элементарной ячейки обычная элементарная ячейка является примитивной элементарной ячейкой, но для ОЦК объемная элементарная ячейка в два раза превышает объем примитивной элементарной ячейки, а для ГЦК объемная элементарная ячейка в четыре раза превышает объем примитивной элементарной ячейки. Асимметричная единица — это минимальное количество атомов, которое необходимо указать для создания основы путем применения симметрии пространственной группы к асимметричной единице.

Параметры решетки, обычные элементарные ячейки и примитивные элементарные ячейки некоторых обычных кристаллических структур связаны ниже.

3.1 Объясните, что такое решетка Браве и что такое базис. Как можно построить основу из асимметричного блока?

3.2 Фторид кальция, CaF ₂, имеет ГЦК решетку Браве и основу с Ca в 000 и F в дробных координатах ¼ ¼ ¼ и ¾ ¾ ¾ обычной (кубической) элементарной ячейки. Нарисуйте одну условную (кубическую) элементарную ячейку структуры.Нарисуйте примитивную элементарную ячейку. Постоянная решетки составляет $ a = $ 5,451 Å. Каково расстояние от атома Са до атома F в Ангстремах?

3.3 Графен представляет собой двумерную решетку, которая построена путем непрерывного расположения правильных шестиугольников sp²-гибридизованных атомов углерода (см. Ниже). Расстояние между ближайшими соседними атомами 0,14 нм.

(а) Что такое решетка Браве графена?

(b) Изобразите примитивную элементарную ячейку Вигнера-Зейтца.

(d) Определите базисные векторы, которые описывают положения атомов в элементарной ячейке.Запишите эти базисные векторы сначала в терминах абсолютных положений (с x — и y — компоненты и расстояния в Ангстремах), а затем в дробных координатах. Для дробных координат задайте позиции в терминах обычных векторов решетки. В этом случае обычные векторы решетки такие же, как и простые векторы решетки.

3.4 Пространственная группа кристалла — 227. Как определить точечную группу и решетку Браве этого кристалла?

3.5 Стандартная элементарная ячейка и параметры решетки графита показаны ниже.

Что такое решетка Браве, базис, примитивные векторы решетки и объем примитивной элементарной ячейки?

3,6 Обычная (кубическая) элементарная ячейка из цинковой обманки, ZnS, показана ниже. Обратите внимание на сходство со структурой алмаза.

(а) Сколько атомов каждого типа содержится в обычной элементарной ячейке?

(б) Что такое решетка Браве?

(c) Дайте набор фундаментальных векторов трансляции $ (\ vec {a} _1, \ vec {a} _2, \ vec {a} _3) $, который можно использовать для определения примитивной элементарной ячейки.Сколько атомов в примитивной ячейке?

3.7 Двумерный кристалл показан ниже.

(a) Изобразите элементарную ячейку, показывающую два примитивных вектора решетки в этой плоскости. Сколько атомов в примитивной элементарной ячейке?

(b) Изобразите двумерную решетку Браве.

3.8 Полоний образует простой кубический кристалл с одним атомом в основе. Постоянная решетки составляет 3,359 Å.

Плотность По 9.{\ circ} $. Вычислите объем примитивной элементарной ячейки в $ a $.

3.10 Покажите для идеальной структуры ГПУ, что соотношение $ c / a $ составляет

\ [\ begin {уравнение} \ frac {c} {a} = \ sqrt {\ frac {8} {3}} = 1,633. \ конец {уравнение} \]

3.11 Есть четыре ромбических решетки Браве, но только две тетрагональные решетки Браве.

(a) Покажите, что тетрагональная решетка с центром в основании (C) эквивалентна примитивной (P) тетрагональной решетке.

(b) Покажите, что гранецентрированная (F) тетрагональная решетка эквивалентна объемно-центрированной (I) тетрагональной решетке.

Четырнадцать решеток Браве

3.12 Изобразите следующие кристаллические структуры: простую кубическую, ГЦК, ОЦК, NaCl, CsCl, гексагональную, тетрагональную и ромбическую.

3,13 Покажите, что максимальная доля доступного объема, который может быть заполнен твердыми сферами, расположенными на различных решетках, составляет: простая кубическая, 0,52; объемно-центрированный кубический, 0,68; гранецентрированный кубический, 0,74.

Индексы Миллера
Каждая точка решетки Браве может быть достигнута из начала координат вектором трансляции вида

\ [\ begin {уравнение} \ vec {T} _ {hkl} = h \ vec {a} _1 + k \ vec {a} _2 + l \ vec {a} _3, \ конец {уравнение} \]

где $ \ vec {a} _1 $, $ \ vec {a} _2 $, $ \ vec {a} _3 $ — это примитивные векторы решетки, а $ h $, $ k $ и $ l $ — целые числа, называемые Индексы Миллера.Направление, которое указывает вектор $ \ vec {T} _ {hkl} $, обозначено квадратными скобками $ [hkl] $. Если есть направления, эквивалентные по симметрии, любое из эквивалентных направлений указывается угловыми скобками <$ hkl $>.

Например, в кубической системе:
= [100], [010], [001], [-100], [0-10], [00-1]
= [110], [-1-10] ], [1-10], [-110], [101], [-10-1], [-101], [10-1], [011], [0-1-1], [0- 11], [01-1].

Часто знаки минус рисуются как надстрочные линии [-10-1] = $ \ left [\ overline {1} 0 \ overline {1} \ right] $.Это произносится как one-bar zero one-bar.

Плоскости
При помощи индексов Миллера плоскости обозначаются фигурными скобками $ (hkl) $. Плоскость $ (hkl) $ пересекает ось в направлении $ \ vec {a} _1 $ в $ \ frac {| \ vec {a} _1 |} {h} $, ось в направлении $ \ vec {a} _2 $ в точке $ \ frac {| \ vec {a} _2 |} {k} $, а ось в направлении $ \ vec {a} _3 $ в точке $ \ frac {| \ vec {a} _3 |} {l} $.

Эквивалентные плоскости обозначены фигурными скобками $ \ {hkl \} $. Три точки, которые можно использовать для определения плоскости $ (hkl) $: $ \ left (\ frac {a_ {1x}} {h}, \ frac {a_ {1y}} {h}, \ frac {a_ {1z) }} {h} \ right) $, $ \ left (\ frac {a_ {2x}} {k}, \ frac {a_ {2y}} {k}, \ frac {a_ {2z}} {k} \ right) $ и $ \ left (\ frac {a_ {3x}} {l}, \ frac {a_ {3y}} {l}, \ frac {a_ {3z}} {l} \ right) $.Вектор нормали к этой плоскости может быть определен как произведение двух векторов в плоскости. Если $ (h, k, l \ ne 0) $, два подходящих вектора: $ \ vec {v} _1 = \ frac {\ vec {a} _1} {h} — \ frac {\ vec {a} _3} {l} $ и $ \ vec {v} _2 = \ frac {\ vec {a} _2} {k} — \ frac {\ vec {a} _3} {l} $. Единичный вектор, нормальный к плоскости $ (hkl) $, равен

$$ \ hat {n} _ {hkl} = \ frac {\ vec {v} _1 \ times \ vec {v} _2} {| \ vec {v} _1 \ times \ vec {v} _2 |}. $ $

Для кубических кристаллов $ \ vec {T} _ {hkl} $ нормально к $ (hkl) $ и параллельно $ \ hat {n} _ {hkl} $, но это обычно неверно для кристаллов с другими симметриями.{\ circ} $. Из этой информации мы можем вывести, что примитивными векторами решетки являются $ \ vec {a} _1 = a \, \ hat {x} $, $ \ vec {a} _2 = a \, \ hat {y} $ и $ \ vec {a} _3 = c \, \ hat {z} $. {\ circ} $.Из этой информации определяют примитивные векторы решетки. Какова длина вектора трансляции при $ h = 4 $, $ k = 3 $ и $ l = 1 $?

3.16 Изобразите плоскости (111) и (222) в простой кубической элементарной ячейке с постоянной решетки $ a $. Определите нормальное расстояние между двумя плоскостями.

3.17 Изобразите кристаллическую структуру NaCl. Что такое решетка Браве? Какую форму имеет ячейка Вигнера-Зейтца? Каково положение атомов базиса в дробных координатах условной (кубической) элементарной ячейки? Нарисуйте плоскость (111).

3,18 Рассчитайте угол между направлением [110] и направлением [111] для моноклинной решетки с a = 0,3 нм, b = 0,4 нм, c = 0,5 нм и β = 107 °.

3,19 Металл имеет кристаллическую структуру с ГЦК-решеткой. Постоянная решетки составляет 0,38 нм, а атомный вес атомов — 85. Постоянная решетки — это длина обычной (кубической) элементарной ячейки. Масса атома равна атомному весу, умноженному на атомную постоянную массы $ u $ = 1.6605402 × 10 ^-27 кг.

а) Какова плотность этого металла?

б) Каково расстояние между соседними атомами?

c) Металл разрезается так, чтобы выступ (111) выступал на поверхности. Нарисуйте расположение атомов, которое вы бы увидели, если бы посмотрели на эту поверхность. Обозначьте два направления в плоскости (111).

3.20 ОЦК кристалл разрезают так, чтобы плоскость (011) выходила на поверхность. Изобразите расположение атомов на поверхности кристалла.Как можно экспериментально определить структуру атомов на поверхности металла?

Набор плоскостей, перпендикулярных вектору \ (A_x \ hat {x} + A_y \ hat {y} + A_z \ hat {z} \), равен

$$ A_xx + A_yy + A_zz = C, $$

где \ (C \) — любая постоянная. Если точка \ ((x_0, y_0, z_0) \) на плоскости известна, \ (C \) можно вычислить,

$$ C = A_xx_0 + A_yy_0 + A_zz_0. $$

Приложение ниже решит 3 линейных уравнения для трех неизвестных. (Он определяет точку пересечения трех плоскостей.)

3.21 Грани ячейки Вигнера-Зейтца определяются плоскостями, которые перпендикулярно делят векторы пополам от начала координат к точкам решетки Браве. Чтобы определить, где находятся углы ячейки Вигнера-Зейтца, необходимо найти точки пересечения трех плоскостей. Для ОЦК-решетки примитивные векторы решетки равны,

$ \ vec {a} _1 = \ frac {a} {2} (\ hat {x} + \ hat {y} — \ hat {z}), \ quad \ vec {a} _2 = \ frac {a } {2} (- \ hat {x} + \ hat {y} + \ hat {z}), \ quad \ vec {a} _3 = \ frac {a} {2} (\ hat {x} — \ шляпа {y} + \ hat {z}) $.

Здесь $ a $ — длина стороны условной кубической элементарной ячейки. В какой точке пересекаются плоскости, разделяющие векторы $ \ vec {a} _1 $, $ \ vec {a} _2 $ и $ \ vec {a} _3 $?

3.22 Индексы Миллера $ hkl $ обозначают конкретную плоскость в решетке Браве, в качестве обозначения плоскости индексы Миллера даны в круглых скобках. Обратите внимание, что три индекса Миллера взаимно просты (teilerfremd). Это означает, что плоскость пересекает точки решетки Браве. Пример плоскости (623) показан ниже.

(a) Нарисуйте плоскость (313).

(b) Нарисуйте плоскость (340).

3,23. Плоскость разрезает кристаллографические оси кристалла в точках $ 3 \ vec {a} $, $ 4 \ vec {b} $ и $ 6 \ vec {c} $, где $ \ vec {a} $, $ \ vec {b} $ , а $ \ vec {c} $ — примитивные векторы решетки. Какие у этого самолета индексы Миллера?

3,24 Изобразите ячейки Вигнера-Зейтца следующих решеток:

Наклонная решетка в 2-мерном корпусе
Центрированная прямоугольная решетка в 2-D
ОЦК решетка в 3-D

В двух измерениях решетка Браве имеет два примитивных вектора решетки \ (\ vec {a} \) и \ (\ vec {b} \).Длины этих векторов являются постоянными решетки \ (a \) и \ (b \). Угол между примитивными векторами решетки равен \ (\ gamma \). Имеется пять двумерных решеток Браве,

кубический: \ (a = b \), \ (\ gamma \) = 90 °.
шестиугольник: \ (a = b \), \ (\ gamma \) = 120 °.
прямоугольный: \ (a \ neq b \), \ (\ gamma \) = 90 °.
прямоугольных с центром: \ (a \ neq b \), \ (\ gamma \) = 90 ° и две точки решетки на элементарную ячейку.
наклон: \ (a \ neq b \), \ (\ gamma \ neq \) 90 °.

Если для описания периодической структуры можно использовать более одной решетки Браве, существуют правила приоритета для определения двумерных решеток Браве.

Используйте решетку Браве с высочайшей симметрией (кубическая> шестиугольная> прямоугольная> наклонная).
Используйте решетку Браве с наименьшей площадью элементарной ячейки.
Используйте Bravais с наименьшими постоянными решетки a и b.
Используйте \ (a \ leq b \), \ (\ gamma \ geq \) 90 °.

3.25 В мозаике Каира двумерная плоскость полностью заполнена пятиугольниками. Геометрия единого пятиугольника образована четырьмя сторонами одинаковой длины (синий) и одной стороны разной длины (красный) и углами 90 ° и 120 °.

(a) Определите двумерную решетку Браве мозаичного покрытия Каира.

(b) Изобразите векторы элементарной ячейки \ (\ vec {a} \) и \ (\ vec {b} \) и заключенный в них угол \ (\ gamma \).

(d) Сколько плиток находится в одной элементарной ячейке?

3.26 Плитка треугольник-шестиугольник покрывает двумерную плоскость с равносторонними треугольниками и шестиугольниками. Используются две разные длины (нарисованные синим и красным) с соотношением 3: 2. Расположение плиток показано на рисунке ниже.

(a) Определите двумерную решетку Браве мозаики.

(b) Нарисуйте точки решетки Браве.

(d) Сколько треугольников и шестиугольников в элементарной ячейке?

(e) Сколько треугольников и шестиугольников связано с одной точкой решетки Браве?

3.{\ circ}) $ четыре индекса Миллера $ (hkil) $ используются для обозначения кристаллографической плоскости. Индекс Миллера $ i $ задается как $ i = -h-k $. Использование индекса $ i $ упрощает идентификацию эквивалентных плоскостей (эквивалентные плоскости — это плоскости с одинаковым межплоскостным расстоянием $ d_ {hkl} $ гексагональной решетки, поскольку циклическая перестановка индексов $ hki $ внутри $ (hkil) $ дает эквивалентные самолеты.

Показать графически все плоскости, эквивалентные (11-20).

3,28 Полюса — это направления, перпендикулярные кристаллографической плоскости

Рассмотрим ромбическую решетку с постоянными решетки $ a = 3 $ Å, $ b = 4 $ Å, $ c = 5 $ Å.Укажите (приблизительное) полюсное направление плоскости (210), которое является кристаллографическим направлением [uvw], ориентированным перпендикулярно плоскости (210).

Комментарий:
Эта проблема может быть решена графически, графическое решение более сложно для общей плоскости, такой как (213).

3,29 Рассмотрим кубическую решетку. Задайте монокристаллографическое направление [uvw], которое находится в плоскости (111). Обратите внимание, что в плоскости (111) много направлений.

Более сложная проблема: рассмотрим триклинную решетку.Укажите все кристаллографические направления [uvw], которые находятся в плоскости (111).

Базы данных по кристаллической структуре

Следующие онлайн-ресурсы содержат файлы, которые можно загрузить для интерактивного просмотра либо из автономного программного обеспечения для визуализации, либо просмотреть с веб-сайта в виде Java-апплета.

База данных по кристаллической структуре американских минералогов. Этот сайт представляет собой интерфейс к базе данных кристаллических структур, которая включает все структуры, опубликованные в American Mineralogist, Canadian Mineralogist и European Journal of Mineralogy.База данных поддерживается Минералогическим обществом Америки и Минералогической ассоциацией Канады и финансируется Национальным научным фондом. Сайт доступен для поиска по минералу, автору, химическому составу или параметрам ячейки и симметрии. (подробнее)
Структуры кристаллической решетки. Эта страница, поддерживаемая Лабораторией военно-морских исследований США, предлагает краткий указатель общих структур кристаллической решетки, в том числе из минералов и неминералов.Несколько различных графических представлений, интерактивный Java-апплет структуры и полезную информацию о решетках можно получить, щелкнув изображения кристаллических структур. (подробнее)
Кристаллические структуры. На этом веб-сайте представлены интерактивные Java-апплеты различных кристаллических структур минералов и неминералов. Аплет Java позволяет пользователю вращать и изменять размер кристалла. На сайте также есть ссылки на другие веб-страницы о кристаллических структурах.(подробнее)
Кристаллографическая база данных минералов и их структурных аналогов. База данных с возможностью поиска, поддерживаемая Российским фондом фундаментальных исследований, включает 4785 записей (2365 уникальных названий минералов). Каждый минерал можно искать по названию, спецификации, кристаллохимической формуле или характеристикам кристаллической структуры. Информация о кристаллической структуре включает название минерала, спецификацию, кристаллохимическую формулу, пространственную группу, параметры элементарной ячейки, координаты, тепловые факторы и расположение атомов, а также ссылки на литературу по определению кристаллической структуры.(подробнее)
Открытая база данных кристаллографии. Эта база данных является сестрой Базы данных по кристаллической структуре американских минералогов (AMCSD) и содержит все данные, которые есть в AMCSD, а также данные, депонированные отдельными лицами и лабораториями. База данных доступна для поиска по тексту, словам, элементам, объему или количеству элементов. Данные о кристаллической структуре можно загрузить в формате CIF, и пользователи могут загружать данные о кристаллах в виде файлов CIF или REF. (подробнее)
ICSD Web: База данных неорганических кристаллов. Этот сайт содержит бесплатную демонстрационную версию базы данных неорганических кристаллов. Эта база данных содержит 3325 структурных подмножеств из 76480 неорганических структур по состоянию на 2004 год. Демонстрационная версия может быть запрошена и доступна через веб-интерфейс, который позволяет использовать несколько методов поиска, а полученные кристаллические структуры затем можно просмотреть в Интернете (с помощью CHIME плагин) или загружены для просмотра с помощью другого программного обеспечения для визуализации. На сайте также представлены обновления с исправлениями ошибок, условия использования и цены, советы по отображению структур, галерея изображений, флэш-ролик и инструкции по установке сервера ICSD.(подробнее)