Размер контробрешетки: Контробрешетка под металлочерепицу: размеры, толщина

Контробрешетка под металлочерепицу: размеры, толщина

Монтаж крыши – процесс ответственный, выполняя такие работы нужно учесть множество нюансов, которые помогут прослужить кровле длительное время. Каждый из элементов обустройства крыши выполняет свое специфическое предназначение и одним из них является контробрешетка. В этой статье мы обсудим – зачем она нужна, каковы ее основные функции, а также необходима ли контробрешетка под металлочерепицу при обустройстве кровли в доме. Как правильно произвести монтаж и какого размера бруски лучше использовать.

Нужна ли контробрешетка и каковы её функции

При правильном обустройстве кровли, ее монтаж выполняется послойно, такая укладка называется «пирогом». В этом «пироге» каждый элемент выполняет свою узконаправленную функцию и если проигнорировать укладку хотя бы одного слоя, то можно нарушить нормальное функционирование кровли.

В «пироге» кровли, в отличие от обрешетки, на которую крепиться кровельный материал, контробрешетка нужна для образования свободного пространства между гидроизоляционной пленкой и металлочерепицей, что способствует их проветриванию.

Также благодаря применению контрреек создается дополнительная теплоизоляция и улучшается шумопоглощение. Правда, многие начинающие кровельщики, стараясь сэкономить, исключают этот элемент из конструкции. Забывая, что отсутствие циркуляции воздуха в подкровельном пространстве может привести:

• К намоканию, из-за перепада температур, утеплительного материала и деревянных элементов кровли, что может привести к снижению его теплоизолирующих свойств.

• Образованию наледи на поверхности кровельного материала, что будет способствовать его разрушению.

• Появлению на концах крыши сосулек, несущих угрозу здоровью.

Так что экономить на этом элементе кровли нежелательно.

В каком случае, можно отказаться от контробрешетки

Исключить этот слой из конструкции можно, если отсутствуют планы использовать чердак для каких-либо целей. Но в этом случае стоит позаботиться о хорошей вентиляции всего чердачного пространства. Правда, не стоит забывать, что в недалеком будущем может возникнуть идея, обустроить на чердаке мансарду или иное хозяйственное помещение. Хотя и при обустройстве «холодной» крыши контррейки принесут только пользу. Ведь кроме вышеописанных преимуществ, благодаря таким рейкам, можно выровнять скат крыши при выявлении просчетов, допущенных при установке стропил.

Для мансарды использование контробрешетки строго обязательно, так как перепад температур в подкровельном пространстве увеличивается, а вентиляция наоборот – уменьшается.

Правильное обустройство кровли с металлочерепицей

Если возникают сомнения в вопросе нужна ли контробрешетка под металлочерепицу, то здесь нужно отбросить любые сомнения. Однозначный ответ – в этом случае без нее не обойтись. Здесь контррейки способствуют не только вентиляции кровли, но и исполняют своего рода роль дополнительного каркаса для гидроизоляции. Для правильного обустройства кровли из металлочерепицы, кроме контробрешетки, понадобятся:

• Теплоизолирующий материал (это может быть минеральная вата).
• Обрешетка. Она может быть разряженная и сплошная (такой вид обрешетки монтируется в ендовах или возле дымохода).
• Пароизоляция и подкровельная мембрана.
• Стропила.

При монтаже кровли из металлочерепицы одним из необходимых элементов «пирога» крыши является слой гидроизоляции (гидробарьер). Задача этого слоя уберечь от попадания влаги на деревянные конструкции кровли и утеплитель. Монтаж гидробарьера проводится в такой последовательности:

• Гидроизоляцию раскатывают с небольшой натяжкой по кровле горизонтально начиная с нижнего края крыши (карниза). Верхний слой накладывается на нижний с небольшим нахлестом.
• Нахлест между листами должен быть не менее 10 см.
• Крепят пленку к стропилам строительным степлером, оставляя при этом легкое провисание гидроизоляционного материала в 1,5 см.

После этого можно приступать к монтажу контрреек и если требуется дополнительной обрешетки. При монтаже металлочерепицы на крышах где наклон кровли менее 17 градусов желательно забивать дополнительную промежуточную контробрешетку. Она монтируется под четырьмя нижними планками поперечной обрешетки. Это позволяет придать нижним листам металлочерепицы дополнительную жесткость, которая окажется нелишней при выпадении большого количества снега. Контробрешетка под металлочерепицу укладывается из бруса, размеры которого в длину не должны превышать 150 см. Толщина данных брусков зависит от сложности конструкции крыши и угла уклона. Обычно используется сечение бруса 30х50 мм, но при более длинных стропилах и усложнении конструкции, возможно применение контрреек размером 50х50 мм и более. Перед укладкой нелишним будет обработать данные брусья, как и все деревянные элементы кровли, специальными антисептиками, которые их защитят от поражения насекомыми и гниения.

Установку контробрешетки произвести несложно, вот несколько нюансов ее монтажа:

• При монтаже шаг контробрешетки будет полностью совпадать с расстоянием между стропилами. Так как рейки нужно набивать поверх гидроизоляции именно на стропила, оставляя между ними зазор.
• Крепить контррейки к стропилам необходимо через каждые 0,3 метра максимум. Лучше оставлять промежуток между ними всего в 1–2 сантиметра. Это позволит равномерно закрепить гидробарьер на стропилах и исключить в дальнейшем возможность его провисания. Желательно использовать оцинкованные гвозди.
• В месте, где находится ендова, контррейки крепятся на продольные доски, образующие данный угол. С отступом от этого угла 5–10 сантиметров в каждую сторону.
• С противоположных скатов крыши верхние концы контрреек, для прочности соединения, необходимо крепить с помощью их запила. Это действие также поможет правильно обустроить конек и точно рассчитать шаг обрешетки.

Как видно из статьи, без такого простого элемента конструкции кровли как контробрешетка не обойтись. Плюсы от монтажа намного превышают стоимость самих контреек. Смотрите видео по теме:

Брус для контробрешетки размер

Контробрешетка под металлочерепицу: размеры, толщина Монтаж крыши – процесс ответственный, выполняя такие работы нужно учесть множество нюансов, которые помогут прослужить кровле длительное время. Каждый из элементов обустройства крыши выполняет свое специфическое предназначение и одним из них является контробрешетка. В этой статье мы обсудим – зачем она нужна, каковы ее основные функции, а также необходима ли контробрешетка под металлочерепицу при обустройстве кровли в доме. Как правильно произвести монтаж и какого размера бруски лучше использовать.

При правильном обустройстве кровли, ее монтаж выполняется послойно, такая укладка называется «пирогом». В этом «пироге» каждый элемент выполняет свою узконаправленную функцию и если проигнорировать укладку хотя бы одного слоя, то можно нарушить нормальное функционирование кровли.

Также благодаря применению контрреек создается дополнительная теплоизоляция и улучшается шумопоглощение. Правда, многие начинающие кровельщики, стараясь сэкономить, исключают этот элемент из конструкции. Забывая, что отсутствие циркуляции воздуха в подкровельном пространстве может привести:

Так что экономить на этом элементе кровли нежелательно.

Исключить этот слой из конструкции можно, если отсутствуют планы использовать чердак для каких-либо целей. Но в этом случае стоит позаботиться о хорошей вентиляции всего чердачного пространства. Правда, не стоит забывать, что в недалеком будущем может возникнуть идея, обустроить на чердаке мансарду или иное хозяйственное помещение. Хотя и при обустройстве «холодной» крыши контррейки принесут только пользу. Ведь кроме вышеописанных преимуществ, благодаря таким рейкам, можно выровнять скат крыши при выявлении просчетов, допущенных при установке стропил.

Если возникают сомнения в вопросе нужна ли контробрешетка под металлочерепицу, то здесь нужно отбросить любые сомнения. Однозначный ответ – в этом случае без нее не обойтись. Здесь контррейки способствуют не только вентиляции кровли, но и исполняют своего рода роль дополнительного каркаса для гидроизоляции. Для правильного обустройства кровли из металлочерепицы, кроме контробрешетки, понадобятся:

При монтаже кровли из металлочерепицы одним из необходимых элементов «пирога» крыши является слой гидроизоляции (гидробарьер). Задача этого слоя уберечь от попадания влаги на деревянные конструкции кровли и утеплитель.

Монтаж гидробарьера проводится в такой последовательности:

После этого можно приступать к монтажу контрреек и если требуется дополнительной обрешетки.

Она монтируется под четырьмя нижними планками поперечной обрешетки. Это позволяет придать нижним листам металлочерепицы дополнительную жесткость, которая окажется нелишней при выпадении большого количества снега.

Контробрешетка под металлочерепицу укладывается из бруса, размеры которого в длину не должны превышать 150 см. Толщина данных брусков зависит от сложности конструкции крыши и угла уклона.

, но при более длинных стропилах и усложнении конструкции, возможно применение контрреек размером 50х50 мм и более.

Перед укладкой нелишним будет обработать данные брусья, как и все деревянные элементы кровли, специальными антисептиками, которые их защитят от поражения насекомыми и гниения. Установку контробрешетки произвести несложно, вот несколько нюансов ее монтажа:

Как видно из статьи, без такого простого элемента конструкции кровли как контробрешетка не обойтись. Плюсы от монтажа намного превышают стоимость самих контреек. Смотрите видео по теме:

использовало алюминиевую балку решетки лесов для конструкции, алюминиевого прогона решетки лесов

Описание продукта

используется алюминиевая балка для строительных лесов, алюминиевая балка для решетчатых лесов

О нас:

1. Мы являемся одним из ведущих производителей в Китае с опытом работы в области строительных лесов более 30 лет. Мы представили передовую автоматическую производственную линию из Японии в 2005 году.

2. У нас есть профессиональные дизайнеры и инженеры, которые предлагают лучшие решения для вашего собственного проекта, чтобы получить доступ практически в любое место.

3. Мы получили награды качества ISO9001: 2008, ANAB США и UKAS Великобритании, а наши алюминиевые прокатные башни сертифицированы на соответствие европейскому стандарту EN1004.

решетчатая ферма :

Для того, чтобы предоставить клиентам наилучшую долларовую стоимость, Smart спроектирован во всех деталях, чтобы удовлетворить различные потребности различных отраслей промышленности, работая над конечной целью создания сложной современной модели. Алюминиевая качающаяся башня (sMART) для нового тысячелетия, которая должна быть безопасной, надежной, долговечной, универсальной и удобной для пользователя.

• марка алюминия: 6061-T6 и 6063-T6 & 6082-T6 & 5052h52
• по индивидуальному заказу и OEM доступны .
• Срок поставки: 14-28 дней после оплаты .
• упакованы: поддон .
• сертификат качества: Сертификат TUV (GS) Стандарты EN1004 и BS 1139

Упаковка и отгрузка

Мы обеспечиваем безопасную безупречную упаковку и безопасную доставку:

1.Опытный упаковщик и техник

2. Стандартные стойки и поддоны

3. Долгосрочная кооперативная транспортно-экспедиторская компания

Наши услуги

Строительные леса Chuangyu гордятся предложением команды высококвалифицированные инженеры и технические специалисты соответствующей квалификации. По разным запросам от всех наших клиентов мы можем предоставить целый ряд строительных лесов. Мы также предоставляем комплексные решения для любого проекта. И у нас есть физическая лаборатория для тестирования нашей продукции. Таким образом, мы можем предоставить вам отличный продукт!

наш проект :

Информация о компании

Наша продукция :

• Строительные леса кольцевой системы.
• Kwikstage система строительных лесов.
• Системы лесов Cuplock.
• Усиленная стальная / алюминиевая опорная стойка.
• Самая популярная рама
• Алюминиевая система опалубки
• Алюминиевая прокатная вышка
• Связанное строительное оборудование.

Chuangyu Kaipinig Access & Scaffolding LTD. является частным предприятием с местными и иностранными инвестициями. Наша продукция экспортируется по всему миру в США, Канаду, Бразилию, Чили, Панаму, Великобританию, Германию, Бельгию, Литву, Японию, ОАЭ, Австралию, Новую Зеландию, Сингапур, Таиланд, Камбоджу, Гонконг, Макао и Тайвань.

Наши сертификаты :

наш завод :

FAQ

1.Можно ли я посетить завод CHUANGYU? Может ваша фабрика организовать транспорт для меня?

Моя дорогая, я очень рад пригласить тебя посетить фабрику CHUANGYU. Наша фабрика основана на Hongxi развитие зоны, Чиканы городе, Кайпинг, Цзянмэнь, Гуандун, Китай (материк), который займет около 2 часов на автобусе из города Гуанчжоу на наш завод; три с половиной часа от города Шэньчжэнь в нашей фабрике.Мы можем организовать наш водитель, чтобы забрать вас из отеля, когда вы приехали в Гуанчжоу или Шэньчжэнь.

2.Может ли ваша фабрика напечатать наш товар на товаре?

Наша фабрика может печатать логотип клиента на продукте с разрешения клиентов. Клиенты должны предоставить нам логотип письмо авторизации использования, чтобы позволить нам напечатать логос клиента на продукты.

3. У вашего завода есть возможности для проектирования и разработки, нам нужны индивидуальные продукты?

Сотрудники нашего отдела исследований и разработок имеют большой опыт работы в сфере строительных лесов и более 5_15 лет опыта. Мы можем сделать заказную продукцию специально для Вас; пожалуйста, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

4.Как ваши производственные мощности?

Завод CHUANGYU имеет полную производственную линию, включающую в себя линию гравитационного литья, линию обработки, линию нанесения покрытия и линию сборки. Мы можем производить продукцию до 1000 тонн в месяц.

5. Какова ваша система управления производством и контроля качества?

CHUANGYU, разрабатывает процессно-ориентированную СМК для эффективного и действенного определения и удовлетворения потребностей клиентов и их ожиданий для достижения конкурентного преимущества.Весь процесс нашего продукта следит за ISO9001: доход проверки качества, в проверке качества процесса, окончательной проверка качества продукции. Строгое соблюдение ISO9001 гарантирует предоставление безошибочных продуктов нашим клиентам

.Решетка

2D решетка

1.1 Настройка и моделирование Supercell

Прямоугольная решетка диэлектрических стержней с диэлектрической проницаемостью 8,9, подвешенных на воздухе, была исследована ранее в Уроке 2 — Настройка входной волны. Мы обнаружили, что решения TE (конвенция Optiwave) имеют ширину запрещенной зоны в диапазоне от 0,324 до 0,442. Сначала мы посмотрим, что произойдет, если мы увеличим область моделирования, чтобы она содержала несколько элементарных ячеек. Измените определение суперячейки на (# a, # b, # c) = (1,1,2) и на сетку 16x16x32.Запустите симуляцию TE снова. Обратите внимание, что полосовая диаграмма выглядит очень сильно отличающейся от случая с суперячейкой 1x1x1 (см. Рисунок 1a). Ширина запрещенной зоны все еще может быть расположена, но на этот раз она шире и составляет от 0,291 до 0,442. Измените суперячейку снова на (2,1,2) и установите сетку на 32x16x32 и снова запустите симуляцию. На этот раз структура полосы снова совершенно другая (см. Рисунок 1b). Тем не менее, ширина запрещенной зоны в последнем моделировании верна. Важный факт, который стоит отметить, это так называемое сворачивание полос.Для (1,2) суперячейки есть две полосы ниже ширины запрещенной зоны, а в случае (2,2) суперячейки есть четыре полосы. Это связано с тем, что новый домен содержит 2 и 4 элементарных элементарных ячейки внутри суперячейки.

Рисунок 1: Полосная диаграмма суперячейки 1 × 2 (слева) и суперячейки 2 × 2 (справа) для k-пути, выбранного вдоль зоны неприводимого Бриллюэна для квадратной решетки («SquareZX»: G-X-M-G).

Создавая (1,2) суперячейку, мы нарушили 4-кратную симметрию исходной квадратной ячейки, и то, что раньше было неприводимой зоной Бриллюэна в случае квадратной решетки, является лишь частью новой неприводимой зоны в случае прямоугольной суперячейка.Чтобы получить правильную запрещенную зону, нам нужно сканировать по краям неприводимой зоны Бриллюэна. Добавьте две новые основные k-точки к k-пути:

X2 = (0,5, 0,0, 0,0) 10 делений

М = (0,5, 0,0, 0,5) 10 делений

Запустите симуляцию для (1,2) суперячейки. Вы снова будете наблюдать сворачивание полосы, и на этот раз вы получите правильную ширину полосы в соответствии с нашей оригинальной симуляцией.

Рисунок 2: Полосная диаграмма суперячейки 1 × 2 для k-пути вдоль краев неприводимой зоны Бриллюэна для прямоугольной решетки (G-X-M-G-X2-M)

1.2 Настройка дефекта

Изменение размера или показателя преломления выбранного атома в решетке может создать дефект в решетке. Мы будем исследовать дефект, созданный отсутствующим диэлектрическим стержнем. Сначала, пожалуйста, установите номер ячейки 9X9 в исходном макете, затем нам нужно удалить элемент из решетки. Выберите решетку в макете, инструмент редактирования ячеек кристаллической структуры PBG будет выделен на панели инструментов Инструменты. Выберите его, затем щелкните правой кнопкой мыши элементарную ячейку (5,5) и выберите «Ячейки выключены».Цилиндр в центре решетки будет выключен. Вы можете проверить это в 2D представлении показателя преломления (см. Рисунок 3).

Рисунок 3: Схема (слева) и показатель преломления (справа) квадратной решетки с отсутствующим диэлектрическим стержнем (дефект). Суперячейки 5 × 5 и 6 × 6 показаны с происхождением домена.

Что произойдет, если мы запустим моделирование в области суперячейки с дефектом?
Если существует локализованная мода дефекта, ограниченная рядом с дефектом, мы должны увидеть прямую полосу
в запрещенной зоне невозмущенной квадратной решетки, т.е.е. в интервале
(0,324, 0,442). Если область моделирования мала и локализованная мода расширяется до
границ моделирования, существует связь между смежным дефектом в решетке суперячейки
, и ее результатом будет полоса дефектов в исходной запрещенной зоне. Таким образом, при моделировании дефектов
нам необходимо убедиться, что область моделирования достаточно велика
, чтобы локализованная полоса, если она существует, была в пределах нашего допуска. Последующее моделирование
всего k-пути часто не является необходимым для изучения точечных дефектов.Обычно достаточно одного имитационного моделирования
векторов. Это, однако, показательно. Мы выполним моделирование
на суперячейке 5 × 5, чтобы мы могли наблюдать локализованное состояние. У нас уже
создан дефект на макете. Теперь нам нужно установить симулятор Domain
Origin. На рисунке выше вы можете видеть две прямоугольные области, помеченные разными цветами
. Внутренняя область определяет подходящую 5 × 5 суперячейку, внешний прямоугольник 6 × 6
суперячейка. Обратите внимание, что выбранная таким образом суперячейка обладает симметрией инверсии
, которую мы можем использовать для ускорения моделирования.На рисунке также показан домен
с исходными координатами. Для суперячейки 5 × 5 установите для параметра «Начало домена» значение (1,5,
, 0,0, 1,5). Нам нужно разумное решение. Выбор сетки размером 64 × 64 будет достаточен для демонстрации
. Для суперячейки размеров 5 × 5 мы ожидаем, что первая полоса
будет согнута 25 раз, и поэтому нам потребуется более 26 полос, чтобы увидеть дефект
, если он существует. Выберите 30 групп. Убедитесь, что TE поляризация выбрана. Поскольку у нас есть
квадратная суперячейка, выбран путь по умолчанию SquareZX.Также проверьте симметрию инверсии
, чтобы ускорить вычисления. Результаты моделирования показаны на рисунке 4.

Рисунок 4: Полосная диаграмма прямоугольной суперячейки. Дефектные полосы — это плоские полосы внутри запрещенной зоны.

Для обнаружения точечного дефекта обычно достаточно запустить моделирование и идеальную решетку, найти
запрещенных зон и затем запустить моделирование для дефекта и одного k-вектора. Решения
в запрещенной зоне будут интересующими модами, и путем визуальной проверки профилей поля
мы можем оценить, достаточно ли велика выбранная область суперячейки.

Следующим шагом мы покажем, как мы можем получить распределение модального поля, в диалоговом окне PWE Band Solver Parameters секция k-path оставляет только гамма-точку и удаляет все остальные основные точки. Оставьте сетку равной 64 × 64, поляризацию TE и установите суперячейку на 5 × 5 с началом домена в (3 / 2,0,3 / 2). Установите количество полос 30, чтобы учесть первое сворачивание полос. Нажмите на кнопку File Export , чтобы открыть диалоговое окно PWE Data Export (см. Рисунок 5). Выберите Выбор пользователя для точек K и в правом поле ввода введите индекс для экспортированного вектора k.В этом случае мы запускаем симуляцию для одного k-вектора, и когда индексирование k-вектора начинается с нуля, введите 0. В разделе Bands выберите User Selection. Первая полоса будет согнута 5 × 5 = 25 раз, так что индекс 24 соответствует дефекту. Выберите 23, 24 и 25, чтобы экспортировать как профили дефектов, так и профили режимов ниже и выше дефекта. Выберите все поля и компоненты для экспорта. Закройте диалоговое окно и запустите симуляцию.

Рисунок 5: Диалоговое окно «Экспорт данных PWE».Пользователь задает k-векторы, диапазоны, а также отдельные компоненты для экспорта.

Экспортированный шаблон поля находится в подпапке, в которой сохранен текущий проект, вы можете использовать наш просмотрщик OptiWave 3D для просмотра этих шаблонов полей с помощью
, а на рисунке 6 показаны результаты моделирования
в различных условиях.

Рисунок 6: Локализованная мода дефекта прямоугольной решетки диэлектрических цилиндров (r = 0,2, e = 8,9) в воздухе. Слева направо есть амплитуда электрического поля, амплитуда магнитного поля 5 × 5 суперячейка и амплитуда магнитного поля для суперячейки 6 × 6.

,

Калькулятор умножения решетки

Использование калькулятора

Используйте умножение решетки, чтобы умножить числа и найти ответ, используя решетчатую структуру решетки.

Умножение решетки также известно как итальянское умножение, умножение Гелосии, умножение сит, шабах, венецианские квадраты или индуистская решетка. [1] Он использует сетку с диагональными линиями, чтобы помочь студенту разбить задачу умножения на более мелкие шаги.

Таблицы умножения решеток для печати

Создайте и распечатайте индивидуальные таблицы решетки для практики умножения решетки. Выберите нужный размер решетки и нажмите кнопку «Создать рабочий лист». Откроется новая страница для вашей пользовательской решетки. Распечатайте рабочий лист решетки, используя функцию печати в вашем браузере. Обратите внимание, что реклама не будет печататься.

Сколько столбцов через ?
«Multiplicand»

12345678910

Сколько строк вниз?
«Множитель»

12345678910

Пример решеточного метода умножения

Метод умножения на решетку, чтобы показать 327 × 586 = 191 622

Список литературы

[1] Википедия.«Умножение решетки», Википедия, Свободная энциклопедия.

Coolmath5kids.com, Умножение решетки.

Goodman, Len. «Метод решетки». Из MathWorld — веб-ресурс Wolfram.

,

Контробрешетка под металлочерепицу: размеры, технология монтажа, фото

Точкой отсчета, от которой формируется кровля из металлочерепицы, является конструкция из стропил. Она создает каркас крыши и служит основой для установки внешнего и внутреннего слоя. Наружное покрытие сооружают из гидроизоляции, контррейки, обрешетки и кровельного материала. Внутренний слой, состоящий из утеплителя, пленочного гидробарьера, каркаса под отделку и самой обшивки, для холодного чердака не делают. Он нужен только в случае обустройства теплых жилых комнат или мансард.

Оглавление:

1. Устройство крыши частного дома
2. Назначение контробрешетки
3. Из чего изготавливаются рейки?
4. Технология монтажа

Особенности наружного слоя кровли

Способность влаги конденсироваться на предметах, температура которых холоднее окружающей среды, всем известна. В больших размерах такое же явление происходит между слоями пирога. Внутренние конструкции нагреваются от тепла дома и поднимающегося вверх разогретого воздуха, передают температуру внешним поверхностям, на которых образуется конденсат.

Влага способна за короткий срок сделать негодными покрытие и древесину каркаса. На рейках и стропилах появится гниль, а на металлической черепице образуются очаги коррозии. Единственный способ предотвратить намокание материалов – установка пароизоляционных пленок и создание между слоями вентилирующих зазоров.

Гидробарьер выполняет функцию задерживания теплых и влажных паров воздуха из теплого подкровельного пространства. В то же время он является идеальным очагом конденсации влаги в промежутке между пленкой и металлочерепицей крыши. Чтобы вода не контактировала с настилом или не впитывалась утеплителем, гидроизоляция разделяется с соседними слоями пирога вентиляционными зазорами.

Для черепицы обустройство при помощи реек контробрешетки воздушных каналов между пароизоляцией обязательно. Об этом указано в официальной инструкции от производителя.

Контробрешетка – это дополнительный брусок, который набивается снаружи вдоль стропил поверх гидроизоляции и приподнимает поперечную обрешеточную рейку с кровельным материалом на 3-5 см. Обычная или несущая обрешетка под металлочерепицу крепится горизонтально поперек стропильных ног. Она служит основой для монтажа настила. Размер шага набивки контрреек равен расстоянию между стропилами. Разреженная обрешетка устанавливается под жесткие листы (шифер, черепица), а сплошная предназначена для гибких видов (ондулин).

Всегда ли строится контробрешетка?

Вентиляционные зазоры для удаления влаги считаются общепринятой схемой, поскольку сегодня никто не строит частные дома с холодными чердаками. Современные стройматериалы позволяют полноценно утеплить и сделать все пространство в доме комфортным для жилья. Данная технология предполагает наличие отапливаемого помещения непосредственно под крышей.

Для холодного чердака необходимость в слое реек контробрешетки отпадает. Функцию утеплителя выполняет воздушное пространство под кровлей, а естественное движение воздуха в помещении способствует быстрому удалению влаги с поверхности.

Нежилой и неотапливаемый чердак не подходит для металлочерепицы. Если чердак будет холодным, используют традиционные варианты кровли без контррейки. На стропила сразу набивают обрешетку, кладут пленку или рубероид и крепят шифер.

Согласно рекомендации производителя, внутреннее подстропильное утепление монтируется обязательно, поскольку минвата еще выполняет функцию звукоизолятора. В противном случае все удары капель дождя по крыше или шелест порывов ветра будут отчетливо слышны во всем доме.

Материал и формат рейки

Для каркаса в частном строительстве используют дерево. Самый распространенный сорт – сосна, ель, пихта. Хвойная древесина дешевая и имеет естественную смоляную пропитку, что защищает ее от гниения. Твердые лиственные породы (дуб, бук) не могут конкурировать с хвоей в способности противостоять резким перепадам влаги и температуры. Из новомодных металлических профилей сооружают кровли промышленных объектов.

Для контробрешетки крыши приобретают готовую пиленую рейку. Изготавливается она из доски строительного качества. Согласно инструкции ГОСТ, сучки на ней допускаются практически всех видов: выпадные и сырые. По технологии распила бревен тонкие отрезы делают сбоку (с обзольного края), толщина – 30 мм. Из них и режут впоследствии контробрешетку под металлочерепицу. Но для строительного погонажа используют и некондиционный тонкий лес. Обычно стоимость говорит о сорте древесины. Стандартный размер ширины распила доски – 50 мм.

Самое главное – влажность, доска для строительного погонажа не подвергается принудительной сушке в вакуумных установках, как столярный лес. Основной способ получения необходимой влажности – естественное вяление в штабелях на прокладках. При этом за 2-3 месяца на открытом воздухе под навесом пиломатериал высушивается до 15-20 %. За этот промежуток времени завершается интенсивная отдача влаги.

Только после процедуры вылеживания проводят распиливание. Смысл в том, что после резки бруски уже не покрутит и не поведет. Из свежеспиленного мокрого леса рейки для кровли из металлочерепицы резать нельзя.

Руководство, как правильно устанавливать

Сложность монтажа контррейки под металлочерепицу начинается с гидроизоляции. На практике эта задача выполняется одновременно с набивкой на стропила планок. Пленка растягивается горизонтальными полосами, начиная снизу. Для каждого последующего ряда необходимо иметь возможность передвигаться по конструкции кровли вверх. Приходится одновременно крепить пароизоляцию и сразу набивать рейку.

Алгоритм работ:

• Первый слой гидроизоляции растягивается без натяжки снизу по ширине ската и крепится по срезу стропил степлером. В самом низу пленка не прибивается, она будет заводиться поверх нижней планки обрешетки.
• Сверху набиваются контррейки. Используют оцинкованные гвозди с резьбой (винтовые). Они похожи на привычные дюбеля. Защитное покрытие предотвратит окисление. Контробрешетка прибивается через 30-40 см. Обычными гвоздями крепить не рекомендуется, так как они со временем начнут ржаветь и станут очагом коррозии и гниения.
• По набитым планкам человек сможет передвинуться выше по крыше, опираясь на рейки без риска повредить пленку гидроизоляции.
• С нахлестом раскатывается вторая полоса, скрепляется с предыдущей пленкой скотчем, и набиваются следующие планки.

Длина реек – 1,3 м, она рассчитана на стандартную ширину рулона гидроизоляционной пленки для крыши. После установки нижнего ряда рейки контробрешетки для металлочерепицы на нее набивают горизонтально временные черновые планки. Они послужат лестницей для удобного и безопасного передвижения по кровле. Подпорные конструкции постепенно демонтируют в процессе монтажа обрешетки.

что это такое и какие размеры

Контрбрус или контррейка – это составная часть элемента кровельного пирога, называемого – контробрешетка. Чем обусловлена необходимость использования контрреек, что это такое, из каких материалов изготавливается и какие имеет размеры? Именно об этом пойдет речь в статье.

Необходимость использования контрреек и монтажа контробрешетки

Еще со школьных лет, всем нам известно, что теплый воздух поднимается вверх. Зачастую, он содержит в себе немалое количество влаги, которая способна негативно сказываться на состоянии различных конструкций и материалов, входящих в состав крыши любого строения. Профессиональные строители знают, что теплый воздух, поднимающийся на чердак зданий из помещения, должен выходить в атмосферу, а не осаживаться на кровельных материалах, тем самым образовывая конденсат, становящийся причиной гниения древесины и ржавления металла.

Чтобы избежать подобного развития событий, кровельный пирог должен иметь вентилируемый зазор, который обустраивается с помощью контробрешетки. В качестве материала изготовления контробрешетки используется контрбрус.

Популярная БК выпустила приложение, официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.

Подобные элементы кровельного пирога должны иметься на всех крышах, за исключением плоской кровли. Грамотно установленные элементы контробрешетки, гарантируют отличное вентилирование кровли, и как следствие, ее продолжительный срок службы.

Что собой представляет контробрешетка?

Человек, ни разу не сталкивавшийся с необходимостью монтажа кровли, наверняка не сможет найти отличия между обрешеткой и контробрешеткой. На самом деле – это совсем разные элементы кровельного пирога, не способные выполнять функции друг друга.

Обрешетка монтируется на стропильную систему. Поверх нее устанавливается контрбрус, тем самым образовывая контробрешетку. Удаленность между брусьями напрямую зависит от многих факторов, к основным из которых следует отнести:

Рекомендуем к прочтению:

• предполагаемая нагрузка на участок кровли, для которого обустраивается контробрешетка. Например, если крыша изготавливается из легких кровельных материалов, то удаленность между брусьями может быть значительной и наоборот;
• размеры крыши. Чем больше площадь поверхности, тем ближе друг к другу должны быть расположены элементы контробрешетки;
• место установки контрбрусьев, тоже влияет на частоту их использования. Например, ендовы дополнительно усиливаются подобными брусьями. Это обусловлено тем, что подобная часть кровли, чаще всего является местом скопления снега. Кроме того, через ендовы стекает абсолютно вся вода, попадающая на крышу во время дождя и при таянии снега.

Оптимальное расстояние между брусьями контробрешетки равно 100-150 миллиметрам. Ни в коем случае не следует делать зазор меньше этого значения. Это наверняка станет причиной плохой вентиляции крыши, что со временем приведет к порче кровельных материалов и стропильной системы.

Материалы для изготовления контрбрусьев

Из названия этого элемента кровельного пирога становится понятно, что контррейка или контрбрус – это обыкновенные доски (брусья) определенного размера. Они не обязательно должны быть цельными. Для монтажа этой составной части кровельного пирога, отлично подойдут различные обрезки, оставшиеся в процессе строительства дома.

Чтобы смастерить контробрешетку, лучше всего использовать долговечную древесину, имеющую срок службы несколько десятков лет (именно столько способна прослужить грамотно обустроенная кровля). Таким образом для проведения монтажных работ, лучше всего прибегнуть к использованию дубовых или сосновых брусьев.

Размеры контрреек

Как и было сказано выше, длина контрреек не имеет принципиального значения. Контробрешетка, изготовленная из составных частей, будет служить не хуже, чем сделанная из длинных брусьев. Главное, чтобы размеров материала, используемого для монтажа контробрешетки на крышах, хватило для закрепления на стропильной системе.

Сечение контрреек напрямую зависит от предполагаемой нагрузки на кровлю. Как правило, при работе с тяжелым кровельным материалом используются контррейки с сечением 50×50 мм., с более легким 40×50 и даже 30×40 мм. Если планируется монтаж ендовы, то следует запастись более толстыми брусьями.

Правила установки контрреек

Правила монтажа контробрешетки из контрбрусьев довольно просты. К основным из них следует отнести три следующих:

Рекомендуем к прочтению:

• используемые для монтажа составной части кровельного пирога деревянные брусья, должны быть тщательно просушенными и не иметь признаков плесени. Для большей надежности их следует обработать антисептиком;
• шаг контробрешетки не может отличаться от удаленности стропил друг от друга, ведь именно к ним крепятся контррейки;
• крепление контрбрусьев осуществляется с помощью оцинкованных гвоздей длинной не менее 90 миллиметров. Стоит отметить, что места креплений должны быть удалены друг от друга не больше чем на 30 сантиметров.

Монтаж контрбрусьев в районе конька и ендовы

Установка контрреек в местах обустройства ендов и конька имеет ряд нюансов, которые следует учесть в процессе выполнения монтажных работ:

• чтобы правильно установить конек, требуется добиться пересечения верхних граней контрреек в одной точке. Чтобы добиться этого требуется выполнять запилы элементов контробрешетки, находящихся с противоположных сторон. Угол запила должен быть небольшим. Профессионализм выполнения подобных мероприятий напрямую влияет на прочность верхнего ряда кровельных материалов, металлической черепицы;
• в районе ендов главные контрбрусья приколачиваются к продольным элементам хребта на расстоянии 10 сантиметров друг от друга. Этого вполне достаточно для отвода пыли, выпавших осадков и конденсата.

Стоит обратить внимание на то, что основной ошибкой при монтаже контрбрусьев в районе ендовы, является их близкое расположение друг к другу. Из-за этого подкровельное пространство не будет вентилироваться, и крыша придет в негодность гораздо быстрей, чем положено.

При планируемом монтаже пологих ендов, не лишним будет использовать дополнительные прокладки под контррейками. Чаще всего в их роли выступает уплотнительная лента. Подобный материал гарантирует сведение возможности возникновения протечек к минимуму.

Если в процессе установки контрбрусьев были нарушены рекомендации, перечисленные выше, то конструкции (коньки и ендовы) могут деформироваться. Чтобы избежать этого, необходимо прибить доски финишной обрешетки к контррейками. В качестве крепежа следует использовать длинные гвозди, чей размер способен компенсировать сумму высот обоих составных частей обрешетки и контробрешетки.

Можно ли повредить гидроизоляцию при монтаже контрреек?

Установка контрреек сопряжена с необходимостью применения крепежей, в качестве которых используются оцинкованные гвозди. Они проходят через контробрешетку и вбиваются в стропила, но при этом на их пути находится мембрана гидроизоляции. Чтобы выполнить монтаж контрбрусьев, нужно использовать очень много гвоздей, поэтому дырок в мембране будет немало.

Неопытному строителю может показаться, что установка контрреек приведет к снижению эффективности работы гидроизоляционного слоя кровельного пирога. Но это не так. Опасность намокания деревянных элементов крыши присутствует лишь на этапе проведения монтажа. После того, как он выполнен, вентилируемый зазор начнет исправно выполнять свои функции, и влага будет выветриваться из-под кровли.

Чтобы обезопасить кровельную конструкцию от намокания в процессе монтажа, необходимо обустраивать кровельный пирог, в частности устанавливать брусья контробрешетки максимально быстро. Увеличивать скорость проведения монтажа нужно не в ущерб качеству, поэтому следует хорошенько подготовиться, чтобы все строительные материалы и инструменты постоянно находились под рукой.

Из всего вышесказанного становится понятно, что подготовка контрреек и их монтаж – это не сложная работа, которая по силам любому человеку, даже не имеющему практического опыта в подобном деле. Все что нужно делать – это четко следовать имеющимся инструкциям, соблюдать правила проведения монтажных работ и учитывать различные нюансы, способные свести все приложенные усилия к нулю. Таким образом если имеется необходимость сэкономить на монтаже кровельного пирога, в частности установке контрреек, то можно не привлекать сторонних специалистов, а самостоятельно приступать к работе. Она не отнимет много сил и времени.

Контробрешетка действительно ли она необходима или можно обойтись без нее?

Современные методы укладки кровли мало чем напоминают традиционные способы монтажа. К примеру, благодаря использованию металлочерепицы и профнастила в обиход кровельщиков вошло понятие контробрешетка. Что это? Действительно ли она необходима? Какие функции она выполняет и как осуществляется ее монтаж? Попробуем разобраться.

Действительно нужна ли контробрешетка под металлочерепицу?

Укладка металлочерепицы на крышу обходится недешево. Не удивительно, что желая сэкономить большинство из хозяев, могут недоумевать по поводу необходимости изготовления контробрешетки. Действительно ли существует необходимость в ее монтаже? Можно ли обойтись без нее? Говоря коротко технологический процесс обустройства металлической кровли, подразумевает ее использование. Упущение в этом вопросе является грубым нарушением и может привести к резкому снижению сроков эксплуатации металлочерепицы. Получается, что изготовление контробрешетки является оправданным и обоснованным. Но какую функцию она выполняет?

Основное предназначение и функции контробрешетки

Существует несколько основных предназначений монтажа контробрешетки, каждое из которых существенно влияет на сроки и качество эксплуатации металлических кровельных материалов. Она выполняет следующие функции:

• Обеспечивает беспрепятственную циркуляцию воздуха. Особенностью кровельного пирога, который изготавливается под металлочерепицу, является хорошая теплоизоляция кровли. Недостатком такой конструкции считается увеличенное образование конденсата. Чтобы снизить негативные последствия этого и устраивается контробрешетка. Она позволяет выводить губительную влагу из кровельного пирога с помощью постоянному притоку свежего воздуха
• Создает дополнительную шумо- и теплоизоляцию. Пространство, которое появляется благодаря ее монтажу, создает воздушную прослойку. Она эффективно справляется с функциями барьера и увеличением изоляции помещения от посторонних шумов
• Устраняет неровности стропильной системы. Даже использование идеально ровного бруса в качестве стропил не гарантирует, идеальной плоскости кровли. Контробрешетка позволяет устранить мелкие неровности

Внимание! Согласно технологии под шифер и мягкие кровельные материалы нет необходимости устанавливать контробрешетку, но для металлочерепицы и профнастила ее использование является обязательным.

Почему она необходима?

Основной функцией контробрешетки остается создание воздушной прослойки, в которой может свободно циркулировать воздух. Благодаря этому достигается следующее:

• Увеличивается срок службы металлочерепицы. Во время монтажа нарушается целостность лакового покрытия, которое наносится на листы в качестве защитного слоя. Даже если используются необходимые инструменты в местах крепления или отреза уничтожается лак. Со временем если не обеспечить необходимые условия появляется ржавчина и как следствие кровля начинает гнить. Чтобы этого не произошло нужно создать естественный вывод влаги из кровельного пирога. Контробрешетка как раз и выполняет эту функцию
• Дает дополнительное пространство для укладки теплоизоляции. С помощью контробрешетки, получается, сделать так называемую «теплую кровлю». Это особенно важно, если планируется использовать чердак для жилого помещения. Но даже если изготавливается «холодная кровля», такое устройство позволяет снизить теплопотери здания
• Обеспечивает более качественный результат работ. Как уже замечалось, с помощью контробрешетки удается устранить мелкие дефекты стропильной системы и неровности в 1-2 см

Контробрешетка и гидробарьер

Еще одна дополнительная функция контрообрешетки – это надежная фиксация гидробарьера к стропилам крыши. Первоначально ее крепят с помощью степлера. Начинают с крайнего ряда внизу. Раскатывают вдоль плоскости кровли. Каждый последующий ряд укладывают внахлест (не менее 10 см.) с предыдущим. После монтажа по центру каждого стропила набивают брусок, который и играет роль контробрешетки. Он дополнительно фиксирует материал. Чтобы избежать процесса ржавления крепить бруски к стропилам необходимо с помощью специальных винтовых гвоздей.

Обрешетка и контробрешетка под металлочерепицу

Контробрешетка изготавливается из бруса с сечением 3/5 см. Он прибивается к стропилам строго по их середине. Между собой брус соединяется методом запила, это обеспечивает более прочное сцепление. После этого укладывает обрешетка. Важно знать, как сделать обрешетку под металлочерепицу. Ее делают из струганной доски толщиной 3/10 см. Шаг обрешетки определяется кровельным материалом, точнее длиной его волны. Для металлочерепицы, как правило, такая разбежка составляет 35-40 см. Это обусловлено тем, что она должна укладываться, цепляясь внутренней волной за края доски. Процесс монтажа кровельного материала происходит следующим образом:

1. Укладывается гидробарьер
2. Фиксируется контробрешетка
3. Изготавливается кровельный пирог
4. Нашивается обрешетка

Внимание! Если изготавливается «холодная кровля», необходимость в использовании теплоизоляции отсутствует.

Расчет шага контробрешетки

Обычно шаг контробрешетки полностью совпадает с расстоянием между стропилами. В таком случае достаточно прикрепить брус посередине стропильной ноги. Ломаная кровля может потребовать уменьшить этот разрыв. Если используется маленький угол наклона, необходимо увеличить толщину используемого бруса.

Как выполняется монтаж контробрешетки

Установить контробрешетку не сложно. Процесс монтажа происходит так:

1. Подготовка. Края бруса, в месте стыка, запиливаются под углом
2. Нашивается гидробарьер
3. Подготовленный брус нашивается на стропила с помощью оцинкованных гвоздей

В месте примыкания к ендовы, брус должен пришиваться, не доходя до края на 10-15 см. Это дает возможность для мусора, который появляется во время монтажа, беспрепятственно скатываться вниз.

Полезные рекомендации

• Контробрешетку необходимо устанавливать для любого вида металлической кровли, даже если принято решение не утеплять крышу
• Чем меньше угол наклона ската кровли, тем толще должен быть брус, используемый в качестве контробрешетки
• Крепить брусья необходимо с помощью оцинкованных винтовых гвоздей. Это не даст ржавчине проступить в месте крепления

Не стоит игнорировать важность контробрешетки, сравнительно небольшие вложения позволят существенно увеличить срок эксплуатации металлочерепицы.

Вы только собираетесь строить дом? Не знаете, какой кровельный материал выбрать в будущем? Что лучше: мягкая кровля или металлочерепица? Преимущества и недостатки есть у всех материалов, но если посчитать все плюсы и минусы, то металлочерепица является лучшим вариантом из всех кровельных материалов.

На сегодняшний день самой популярной является металлочерепица Рукки. Читайте подробнее о металлочерепице Рукки здесь. Этот материал долговечен, имеет высокое качество и уникальный внешний вид.

Видео о контробрешетке под металлочерепицу

Стоит ли делать контробрешетку? Преимущества контробрешетки под металлочерепицу.

Толщина и размер контробрешетки под металлочерепицу. Монтаж контробрешетки.

Контробрешетка что это такое — фото, установка контробрешетки для кровли

Крыша – это сложная конструкция, состоящая из нескольких функциональных частей. Каждая из них имеет свое назначение, а в целом они призваны защищать все сооружение от всевозможного воздействия окружающей среды. Только правильно собранная конструкция обеспечит комфорт проживания в доме.

Контробрешетка – это важная часть стропильной системы. В нашей статье мы подробно разберемся, что такое контробрешетка крыши, какую роль она играет и как монтируется.

Содержание.

1. Контробрешетка и обрешетка: в чем отличие?

2. Назначение контрреек.

3. Выбор древесины.

4. Монтаж.

5. Особенности монтажа контрреек под натуральную черепицу.

6. Контробрешетка под теплую кровлю.

Контробрешетка и обрешетка: в чем отличие?

Многие неопытные застройщики считают что обрешетка и контробрешетка для кровли — это одно и то же. Это совершено два разных понятия. Если обрешетка (сплошная или разреженная) выступает основанием для кровельного покрытия, то контробрешетка обеспечивает вентиляцию кровельному «пирогу». Контррейки создают пространство между покрытием и гидроизоляцией внутри которого и циркулирует воздух. Обрешетка укладывается поверх контробрешетки.

Обрешетка собирается из деревянных досок или брусьев и укладывается с определенным шагом (может быть сплошной в случае с рулонными покрытиями). В основе контробрешетки исключительно бруски с сечением 25/30 мм и более, шаг укладки равен шагу стропил.

Важно: контррейки набиваются именно на стропила, поверх пароизоляционного (в случае с теплой кровлей) и гидроизоляционного слоя.

Контробрешетка что это такое фото

Если крыша большая, то для контробрешетки можно использовать брус большого сечения. Брусья не только обеспечат качественную вентиляцию всего кровельного «пирога», но и обеспечат более плотное прилегание паро- и гидроизоляционных слоев.

Назначение контрреек

Для чего нужна контробрешетка? Контр рейки выполняют функцию вентиляционного зазора — обеспечивают отвод конденсата от всех слоев кровли. Их установка показана всем кровлям без исключения. Если пренебречь монтажом контрреек могут возникнуть следующие проблемы:

1. Порча утеплителя. Отсутствие вентиляционного зазора приведет к тому, пароизоляция будет практически всегда влажная, в таком состоянии она теряет свои свойства и со временем портится.

2. Порча стропильной системы. Без контробрешетки на брусьях будет скапливаться конденсат, который станет причиной их гниения и разрушения.

3. Разрушение кровельного покрытия.

4. Провисание гидроизоляционной пленки. Контр рейка предупреждает малейшее движение гидроизоляционного слоя.

Выбор древесины

Качественны монтаж контробрешетки невозможен без правильного выбора древесины. Если кровля будет покрыта тяжелым кровельным материалом (металлочерепица, натуральная черепица), то рекомендовано использовать сосну или дуб. Если планируется использовать легкий вид покрытия, для примера мягкую кровлю, то подойдут сорта древесины более мягких хвойных пород. Влажность дерева не более 20%. Брус должен быть цельным, без больших сучков, трещин. Не допускается наличие на его поверхности гнили и синевы.

Крепление контробрешетки осуществляется кровельными оцинкованными гвоздями. Брусья крепятся вдоль стропил. В итоге получается, что стропильная система поднимается на высоту используемых брусьев. Образовавшиеся пространство и выступает вентиляционным зазором. Высота контробрешетки от 2 до 5 см, сечение бруса 25*30 мм (или более).

Монтаж

Работы начинаются после того как на стропила уложен слой гидроизоляционного материала (в большинстве случаев им выступает мембранная пленка).

Важные моменты монтажного процесса:

• Для крыш с углом в 30 градусов рекомендуют использовать брусья с сечением 25*50 мм. В случае меньшего наклона можно использовать меньшее сечение, но не менее 25*30 мм. Если наклон кровли больше 30 градусов, то сечение реек должно быть больше – 30*50 мм или 40*50 мм.

• Брус сечением 30*50 мм и длиной 135 см монтируется с шагом в 30 см. Фиксация осуществляется оцинкованными гвоздями.

• Если кровля большая, то при укладке контробрешетке возникнет необходимость передвигаться по ней. Для этих целей должна быть собрана черная обрешетка.

В общем укладка контрреек не вызывает особых проблем, но область ендов и коньков заслуживает более детального описания. Устройство контробрешетки в этих местах более сложное, важно соблюдать правила:

• В области коньков пересечение контр брусьев должно осуществляться строго в одной точке. Чтобы этого добиться необходимо брусья контробрешетки с противоположных скатов подпилить под нужным углом. Если брусья в районе конька будут уложены неправильно, при дальнейшем монтаже не получится точно соблюсти шаг контр реек, а значит и укладка верхнего ряда кровельного покрытия будет неровной (особенно данная ситуация актуальна если используется черепичное покрытие).

• В области ендов контррейки фиксируются к продольно расположенным брусьям ендовы. Выполнять крепление бруса необходимо с шагом в 10 см. Такая система крепления позволит в дальнейшем отводить пыль, конденсат и снег от кровельного «пирога» и обеспечит качественную вентиляцию покрытию.

Важно: Если конструкция крыши предполагает наличие пологих ендов, то рекомендуется использовать в качестве контр реек специальные уплотнительные ленты (данные элементы помогут избежать протечек).

В случае с ендовыми часто допускается ошибка – брус плотно фиксируют к настилу ендовы. Когда не соблюден шаг в 10 см контробрешетка уже не обеспечит качественную вентиляцию кровли, т.е. свободного стока вода не будет или он будет осуществляться с трудом.

Кроме проблем с вентиляцией в этом случае в районе ендовы будет скапливаться мелкий строительный мусор, который обязательно образуется при любом монтаже кровли. Пренебрежение шагом контр реек приведет со временем и к порче контр бруса в торцевой части от влияния влаги.

Важно: если не соблюдать вышеописанные правила монтажа, то со временем конструкция контробрешетки в районе ендов и конька может нарушиться.

Особенности монтажа контрреек под натуральную черепицу

В случае с натуральной черепицей монтаж контробрешетки осуществляется несколько иначе. Используются брусья не одного сечения, а разного. А именно нижние бруски должны быть толще (так как именно на них упадет основная нагрузка), средние рейки немного тоньше, верхние брусья самые тонкие.

Такая конструкция позволит максимально надежно закрепить натуральную черепицу на крыше и обеспечит материалу качественную вентиляцию.

Контррейки под теплую кровлю

В случае с мягкой кровлей организация правильной вентиляции под кровельного пространства имеет особе значение. Именно в таких системах из-за использования теплоизоляционной прослойки скапливается много конденсата. По классической схеме теплая кровля состоит из теплоизоляции с внутренней стороны закрытой пароизоляцией, а со стороны кровли гидроизоляцией. Между покрытием и гидроизоляцией и должен быть установлен вентиляционный зазор.

Контробрешетка для теплой кровли должны иметь сечение 40*50 мм или 50*50 мм.

Важно: экономить на размере в этом случае крайне не рекомендовано!

Брусья укладываются стандартно на стропила, для крепления можно использовать саморезы длиной 9 см

Добавить комментарий

Контробрешетка под профнастил: нужна ли?

Крыша служит защитой нашего дома, посему к ее обустройству следует подходить очень тщательно, внимательно, не отступая от правил монтажа. Одной из особенностей монтажа крыши является обустройство контробрешетки. Как сделать контробрешетку под профнастил, какие нюансы у этого этапа возведения крыши, а также – какие функции выполняют обрешетка и контр брусья? Об этом речь далее.

Различия между обрешеткой и контробрешеткой

Не все понимают предназначение контрреек, поэтому часто путают их с обрешеткой. Однако функции этих элементов кровельного пирога несколько отличаются. Чтобы разобраться, в чем же отличие, следует описать эти конструктивные элементы.

Внимание!!! Наши читатели считают, что утренняя рыбалка — миф! Раскрыт секрет улова, необходимо всего лишь растворить 1 пакетик в 0,5 литрах воды читать далее…

Устройство кровли

Обрешетку составляют ряды из досок, которые прибиваются на стропильную систему. Она может быть сплошной или разряженной. Шаг между досками в сплошной обрешетке составляет менее сантиметра. Такая конструкция позволяет изолировать шум, удерживать тепло. Разряженные обрешетки чаще применяются на кровлях из профнастила. Сооружаются они из брусьев размерами 50х50 миллиметров. Обрешеточные доски прибиваются на контробрешетку гвоздями.

Контробрешетка выполняется из деревянных брусьев, набиваемых на стропила, непосредственно на гидроизоляцию. Контр брусья обеспечивают циркуляцию воздуха между водонепроницаемой пленкой, обрешеткой и профилированными листами.

Нередко на покрытии, внутри, образовывается конденсат, что в итоге приводит к гниению всей кровельной конструкции. Контр брусья выступают не просто каркасом для обрешетки, способствуют выводу влаги. Контробрешетка делается из брусьев, у которых сечение 30х50 мм.

Функции контробрешеток

Ни для кого не секрет, что перед укладкой профнастила крыша покрывается пленкой, предназначенной для защиты от влаги. Поэтому контр брусья – необходимое условия обустройства кровли. Объясним. Между полотном гидроизоляции и обрешеткой обязательно необходимо оставлять зазор вентиляции. Этот зазор можно обеспечить посредством монтажа контрреек.

http://www.youtube.com/watch?v=VO_XRw_Fb1k

Актуальнее всего применение контрбрусьев на пологих крышах. Также без нее не обойтись в случае применения профнастила с волновой высотой до 21 миллиметра. В обоих случаях есть риски провисания кровельного материала. Поэтому, перестраховываясь, строители делают под профнастил на таких крышах частую или сплошную обрешетку. Это требует обустройства дополнительного зазора между обрешеткой и гидроизоляцией. Добиться его можно с помощью контр брусьев. На контробрешетку возлагаются следующие функции:

1. Обеспечивает создание вентиляционного зазора (он должен составлять 5 сантиметров)
2. Способствует тому, чтобы гидроизоляционная пленка не соприкасалась с досками обрешетки. Дело в том, что на пленке гидроизоляции нередко скапливается конденсат. Благодаря контробрешетке он свободно стекает по пленке, не вредя деревянным элементам крыши.
3. Контробрешеткой под профнастил обеспечивается распрямление материала гидроизоляции, благодаря чему он не провисает.

Какими бывают обрешетки

Есть и другие функции у контр брусьев. К примеру, если небрежно обтесать стропила, их можно выравнять перед монтажом основной обрешетки путем набития дополнительных планок. Кроме того, контробрешетку можно использовать в качестве опоры для временных, монтажных обрешеток, которые актуальны для строителей для передвижения по крыше, устеленной гидроизоляцией. В этом случае контр брусья не позволят повредить или порвать гидроизоляцию.

Советуем прочитать: обрешетка под профлист

Выбираем древесину

Какое дерево более всего подойдет для обустройства контрреек? Этим вопросом задаются многие строители, особенно те, которые не являются профессионалами. В первую очередь выбор материала зависит от того, какую кровлю вы выберите, вернее, из какого материала она будет возведена. Так, если вы планируете делать крышу из тяжелых металлов, идеальным решением станет выбор сосны или дуба.

При перекрытии крыши легкими материалами (как в нашем случае – профнастилом), используется мягкая древесина. По высоте система из контрреек варьируется от двух до пяти сантиметров.

Устанавливаем контр брусья

Произвести установку контр брусьев совершенно не сложно. После укладки и закрепления гидроизоляционного слоя, параллельно основным стропилам набейте планки-бруски, которые следует заранее подготовить. При чем работать следует очень аккуратно, иначе существует риск повреждения гидроизоляционной пленки.

При выборе планок отдайте предпочтение тем, которые по длине немного больше метра. Рассчитать длину каждого брусочка можно так, чтобы на высоту кровли приходилось три брусочка, зазоры между ними должны составлять 15-30 сантиметров.

Бруски контробрешетки вполне удобны для обустройства угла конька кровли. Для этого просто запилите верхушки планок так, чтобы они образовывали кровельный угол. И на него уже производите монтаж конька. Это значительно облегчает работу по формированию конькового уголка основными стропилами.

Как видим, соорудить устройство не составляет труда, не требует дополнительных затрат. При этом она выполняет много функций. Посему не игнорируйте обустройство контробрешетки и не обходите стороной данный этап строительства крыши.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Счетных траекторий — Роберт Дикау

Счетных траекторий — Роберт Дикау

Количество путей через решетку с учетом различных ограничений, например в каких направлениях разрешены шаги и какие границы путь не может пересекать — опишите многие известные последовательности чисел. Здесь дорожки решетки начинаются в крайнем левом углу и продолжаются в крайний правый угол.

Самым знакомым, конечно же, является собрание путей от начала до конца. вдоль линий решетки со ступенями (в этой ориентации) либо на северо-восток, либо на юго-восток.Есть два пути через решетку 1 × 1:

Шесть путей через решетку 2 × 2:

20 путей через решетку 3 × 3:

70 путей через решетку 4 × 4:

Вы можете подсчитать пути через эти решетки, сложив числа путей к каждой точке решетки. Есть только один способ начать с крайней левой точки: так что отметьте эту точку цифрой 1. Затем вы можете сделать шаг на северо-восток или шаг на юго-восток, только один способ добраться до каждой из этих точек, поэтому отметьте каждую из них цифрой 1.После этого добраться до второй точки на пунктирной линии можно двумя способами: NE-then-SE или SE-then-NE. Продолжая так, вы увидите, что каждая из точек описана биномиальными коэффициентами, а последовательность отсчетов путей для решеток разного размера равна 1, 2, 6, 20, 70,…, также известный как центральные биномиальные коэффициенты [OEIS A000984].

Теперь, если мы изменим правила так, чтобы путь не мог проходить ниже пунктирной линии соединяя начальную и конечную точки, счетчики пути, конечно, меняются, но они не только половина из предыдущих подсчетов.Один путь через верхнюю половину решетки 1 × 1:

Два пути через верхнюю половину решетки 2 × 2:

Пять путей через верхнюю половину решетки 3 × 3:

Мы можем снова добавить количество путей к каждой точке. Последовательность отсчетов путей для решеток разных размеров — 1, 1, 2, 5, 14, 42,…, также известный как Каталонские номера [OEIS A000108].

Если мы сделаем то же самое, что и первая решетка, за исключением допуска ступеней на восток на северо-восток и юго-восток количество путей увеличивается.Например, сейчас есть три пути через решетку 1 × 1:

13 путей через решетку 2 × 2:

И 63 пути через решетку 3 × 3:

Счетчики пути 1, 3, 13, 63, 321,…, называются центральный Delannoy номера [OEIS A001850].

Аналогичным образом, если мы ограничим пути до верхней половины сетки, мы увидим разные подсчитывает. Два пути через решетку 1 × 1:

Шесть путей через решетку 2 × 2:

22 пути через решетку 3 × 3:

Счетчики путей для этой конфигурации, 1, 2, 6, 22, 90, 394,…, называются номера Шредера [OEIS A006318].

Вы также можете расширить общую идею на другие измерения — см. 3-D, 4-D и 5-D версии одной и той же идеи — и по разным правилам — см., например, Числа Моцкина.

© 1998–2021 Роберт Дикау.

[главная] || [2011-05-22]

---

www.robertdickau.com/lattices.html

12.2: Расположение атомов в кристаллических твердых телах

Текстовая карта Libretexts по общей химии, организованная вокруг учебника
Chemistry: Principles, Patterns, and Applications
by Bruce A.Аверилл

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV X V X VI X VII X VIII X IX X X X XI X XII X XII I X XIV ● Домашнее задание

Цели обучения

• Для распознавания элементарной ячейки кристаллического твердого тела.
• Для расчета плотности твердого тела с учетом его элементарной ячейки.

Поскольку кристаллическое твердое тело состоит из повторяющихся узоров его компонентов в трех измерениях (кристаллическая решетка), мы можем представить весь кристалл, нарисовав структуру мельчайших идентичных единиц, которые, будучи сложены вместе, образуют кристалл. Эта основная повторяющаяся единица называется элементарной ячейкой. Например, элементарная ячейка листа идентичных почтовых марок — это отдельная марка, а элементарная ячейка стопки кирпичей — это отдельный кирпич.В этом разделе мы описываем расположение атомов в различных элементарных ячейках.

Элементарные ячейки проще всего визуализировать в двух измерениях. Во многих случаях для представления данной структуры можно использовать более одной элементарной ячейки, как показано на рисунке Эшера в открытии главы и для двумерной кристаллической решетки на рисунке 12.2. Обычно выбирается наименьшая элементарная ячейка, полностью описывающая порядок. Единственное требование к действительной элементарной ячейке состоит в том, что повторение ее в пространстве должно давать правильную решетку.Таким образом, элементарная ячейка в части (d) на рисунке 12.2 не является правильным выбором, потому что повторение ее в пространстве не дает желаемой решетки (есть треугольные отверстия). Концепция элементарных ячеек расширена до трехмерной решетки на схематическом чертеже на рисунке 12.3.

Рисунок 12.2 Двухмерные элементарные элементы. (a – c) Три двумерные решетки иллюстрируют возможные варианты выбора элементарной ячейки. Элементарные ячейки различаются своим относительным расположением или ориентацией в решетке, но все они являются допустимым выбором, потому что их повторение в любом направлении заполняет общий узор точек.(d) Треугольник не является действительной элементарной ячейкой, потому что повторение его в пространстве заполняет только половину пространства в шаблоне. (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

Рисунок 12.3 Элементарные элементы в трех измерениях. Эти изображения показывают (а) трехмерную элементарную ячейку и (б) результирующую регулярную трехмерную решетку. (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

Единичная ячейка

Существует семь принципиально различных типов элементарных ячеек, которые различаются относительной длиной ребер и углами между ними (Рисунок 12.4). Каждая элементарная ячейка имеет шесть сторон, каждая из которых представляет собой параллелограмм. Мы сосредотачиваемся в первую очередь на кубических элементарных ячейках, у которых все стороны имеют одинаковую длину и все углы равны 90 °, но концепции, которые мы вводим, также применимы к веществам, элементарные ячейки которых не являются кубическими.

Рисунок 12.4 Общие характеристики семи основных элементарных ячеек. Длины краев элементарных ячеек и обозначены буквами a, b и c, а углы определены следующим образом: α, угол между b и c; β — угол между a и c; и γ, угол между a и b . (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

Если кубическая элементарная ячейка состоит из восьми составляющих атомов, молекул или ионов, расположенных в углах куба, то она называется простой кубической (часть (a) на рисунке 12.5). Если элементарная ячейка также содержит идентичный компонент в центре куба, то это объемно-центрированный куб (bcc) (часть (b) на рисунке 12.5). Если в центре каждой грани есть компоненты в дополнение к компонентам в углах куба, то элементарная ячейка является гранецентрированной кубической (ГЦК) (часть (c) на рисунке 12.5).

Рисунок 12.5 Три вида кубической элементарной ячейки. Для трех видов кубических элементарных ячеек, простой кубической (a), объемно-центрированной кубической (b) и гранецентрированной кубической (c), существует три представления для каждой: модель шара и ручки, пространство -заполнение модели в разрезе, которая показывает часть каждого атома, которая находится внутри элементарной ячейки, и совокупность нескольких элементарных ячеек. (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

Как показано на Рисунке 12.5, твердое тело состоит из большого количества элементарных ячеек, расположенных в трех измерениях. Поэтому любое интенсивное свойство объемного материала, такое как его плотность, также должно быть связано с его элементарной ячейкой. Поскольку плотность — это масса вещества на единицу объема, мы можем вычислить плотность объемного материала из плотности одной элементарной ячейки. Для этого нам нужно знать размер элементарной ячейки (чтобы получить ее объем), молярную массу ее компонентов и количество компонентов в элементарной ячейке. Однако, когда мы считаем атомы или ионы в элементарной ячейке, те, которые лежат на грани, ребре или угле, вносят вклад в более чем одну элементарную ячейку, как показано на рисунке 12.5. Например, атом, который находится на поверхности элементарной ячейки, является общим для двух соседних элементарных ячеек и поэтому считается как 12 атомов на элементарную ячейку. Точно так же атом, который находится на краю элементарной ячейки, является общим для четырех соседних элементарных ячеек, поэтому он дает 14 атомов в каждую. Атом в углу элементарной ячейки является общим для всех восьми соседних элементарных ячеек и, следовательно, дает 18 атомов в каждую. Утверждение, что атомы, расположенные на краю или углу элементарной ячейки, считаются как 14 или 18 атомов на элементарную ячейку, соответственно, верно для всех элементарных ячеек, кроме гексагональной, в которой три элементарные ячейки имеют одно вертикальное ребро, а шесть — каждый угол (рисунок 12.4), что приводит к значениям 13 и 16 атомов на элементарную ячейку соответственно для атомов в этих позициях. Напротив, атомы, которые полностью лежат в элементарной ячейке, например атом в центре объемно-центрированной кубической элементарной ячейки, принадлежат только этой элементарной ячейке.

Примечание
Для всех элементарных ячеек, кроме гексагональной, атомы на гранях вносят \ ({1 \ over 2} \) атом в каждую элементарную ячейку, атомы на краях вносят вклад в \ ({1 \ over 4} \) атом в каждую элементарную ячейку, а атомы по углам вносят \ ({1 \ over 8} \) атом в каждую элементарную ячейку.

Пример 1

Металлическое золото имеет гранецентрированную кубическую элементарную ячейку (часть (c) на рисунке 12.5). Сколько атомов Au в каждой элементарной ячейке? Дано : элементарная ячейка Запрошено : количество атомов в элементарной ячейке Стратегия : Используя рисунок 12.5, определить положения атомов Au в гранецентрированной кубической элементарной ячейке, а затем определить, какой вклад каждый атом Au вносит в элементарную ячейку. Сложите вклады всех атомов Au, чтобы получить общее количество атомов Au в элементарной ячейке. Решение : Как показано на рисунке 12.5, гранецентрированная кубическая элементарная ячейка имеет восемь атомов в углах куба и шесть атомов на гранях. Поскольку атомы на грани являются общими для двух элементарных ячеек, каждый считается как \ ({1 \ over 2} \) атом на элементарную ячейку, что дает 6 × \ ({1 \ over 2} \) = 3 атома Au на элементарную ячейку. .Атомы в углу разделяются на восемь элементарных ячеек и, следовательно, дают только \ ({1 \ over 8} \) атом на элементарную ячейку, что дает 8 × \ ({1 \ over 8} \) = 1 атом Au на элементарную ячейку. Таким образом, общее количество атомов Au в каждой элементарной ячейке составляет 3 + 1 = 4.

Упражнение 1
Металлическое железо имеет объемно-центрированную кубическую элементарную ячейку (часть (b) на рисунке 12.5). Сколько атомов Fe в каждой элементарной ячейке? Ответ : два

Теперь, когда мы знаем, как считать атомы в элементарных ячейках, мы можем использовать элементарные ячейки для расчета плотности простых соединений.Обратите внимание, однако, что мы предполагаем, что твердое тело состоит из идеального регулярного массива элементарных ячеек, тогда как реальные вещества содержат примеси и дефекты, которые влияют на многие из их объемных свойств, включая плотность. Следовательно, результаты наших расчетов будут близки, но не обязательно идентичны экспериментально полученным значениям.

Пример 2

Рассчитайте плотность металлического железа, имеющего объемно-центрированную кубическую элементарную ячейку (часть (b) на рисунке 12.5) с длиной ребра 286,6 пм. Дано : элементарная ячейка и длина ребра Запрошено : плотность Стратегия : Определите количество атомов железа в элементарной ячейке. Рассчитайте массу атомов железа в элементарной ячейке, используя молярную массу и число Авогадро. Затем разделите массу на объем клетки. Решение : A Из примера 1 мы знаем, что каждая элементарная ячейка металлического железа содержит два атома Fe.{3} \] Этот результат хорошо согласуется с экспериментальным значением в таблице 7,874 г / см 3 .

Упражнение
Рассчитайте плотность золота, имеющего гранецентрированную кубическую элементарную ячейку (часть (c) на рис. 12.5) с длиной ребра 407,8 мкм. Ответ : 19,29 г / см 3

Упаковка сфер

Наше обсуждение трехмерных структур твердых тел рассматривало только те вещества, в которых все компоненты идентичны.Как мы увидим, такие вещества можно рассматривать как состоящие из идентичных сфер, упакованных вместе в пространстве; способ упаковки компонентов приводит к получению различных элементарных ячеек. Большинство веществ со структурой этого типа — металлы.

Простая кубическая структура

Расположение атомов в твердом теле, имеющем простую кубическую элементарную ячейку, показано в части (а) на рисунке 12.5. Каждый атом в решетке имеет только шесть ближайших соседей в октаэдрическом расположении.Следовательно, простая кубическая решетка — неэффективный способ упаковать атомы вместе в пространстве: только 52% всего пространства заполнено атомами. Единственный элемент, который кристаллизуется в простой кубической элементарной ячейке, — это полоний. Однако простые кубические элементарные ячейки распространены среди бинарных ионных соединений, где каждый катион окружен шестью анионами и наоборот.

Расположение атомов в простой кубической элементарной ячейке . Каждый атом в решетке имеет шесть ближайших соседей в октаэдрическом расположении.

Телоцентрированная кубическая структура

Объемно-центрированная кубическая элементарная ячейка является более эффективным способом упаковки сфер вместе и гораздо более распространена среди чистых элементов. Каждый атом имеет восемь ближайших соседей в элементарной ячейке, а атомы занимают 68% объема. Как показано в части (b) на рисунке 12.5, объемно-центрированная кубическая структура состоит из одного слоя сфер, контактирующих друг с другом и выровненных так, что их центры находятся в углах квадрата; второй слой сфер занимает квадратные «дыры» над сферами в первом слое.Третий слой сфер занимает квадратные отверстия, образованные вторым слоем, так что каждое из них находится непосредственно над сферой в первом слое и так далее. Все щелочные металлы, барий, радий и некоторые переходные металлы имеют объемно-центрированную кубическую структуру.

Плотноупакованные шестиугольные и кубические плотноупакованные конструкции

Самый эффективный способ упаковки сфер — это плотная упаковка, которая имеет два варианта. Один слой плотно упакованных сфер показан в части (а) на рисунке 12.6. Каждая сфера окружена шестью другими в той же плоскости, образуя шестиугольное расположение. Над любым набором из семи сфер находятся шесть углублений, расположенных в шестиугольнике. В принципе, все шесть узлов одинаковы, и любой из них может быть занят атомом следующего слоя. На самом деле, однако, эти шесть сайтов можно разделить на два набора, обозначенных B и C в части (a) на рисунке 12.6. Сайты B и C отличаются, потому что как только мы помещаем сферу в позицию B, мы больше не можем разместить сферу ни в одной из трех позиций C, смежных с A, и наоборот.

Рисунок 12.6: Плотно упакованные слои сфер. (a) В этом единственном слое плотно упакованных сфер каждая сфера окружена шестью другими в шестиугольном расположении. (b) Размещение атома в позиции B запрещает размещение атома в любой из соседних позиций C и приводит к тому, что все атомы во втором слое занимают позиции B. (c) Размещение атомов в третьем слое над атомами в положениях A в первом слое дает гексагональную плотноупакованную структуру.Размещение атомов третьего слоя над позициями C дает кубическую плотноупакованную структуру. (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

Если мы поместим второй слой сфер в позиции B в части (a) на рисунке 12.6, мы получим двухслойную структуру, показанную в части (b) на рисунке 12.6. Теперь есть две альтернативы для размещения первого атома третьего слоя: мы можем разместить его непосредственно над одним из атомов в первом слое (положение A) или в одном из положений C, соответствующих положениям, которые мы не использовали. используйте для атомов в первом или втором слоях (часть (c) на рисунке 12.6). Если мы выберем первое расположение и повторим узор в последующих слоях, положения атомов будут чередоваться от слоя к слою в узоре ABABAB…, в результате чего получится гексагональная плотноупакованная (ГПУ) структура (часть (a) на рисунке 12.7) . Если мы выберем второе расположение и будем повторять узор до бесконечности, позиции атомов будут чередоваться как ABCABC…, давая кубическую плотноупакованную структуру (ccp) (часть (b) на рисунке 12.7). Поскольку структура ccp содержит гексагонально упакованные слои, она не выглядит особенно кубической.Однако, как показано в части (b) на рисунке 12.7, простое вращение конструкции показывает ее кубическую природу, которая идентична структуре с ГЦК. Структуры hcp и ccp различаются только способом наложения слоев. Обе структуры имеют общую эффективность упаковки 74%, и в обеих каждый атом имеет 12 ближайших соседей (6 в одной плоскости плюс 3 в каждой из плоскостей непосредственно выше и ниже).

Рисунок 12.7 Плотные структуры: hcp и ccp. На иллюстрациях в (а) показан вид в разобранном виде, вид сбоку и вид сверху конструкции ГПУ.Простая шестиугольная элементарная ячейка обрисована в общих чертах на виде сбоку и сверху. Обратите внимание на сходство с гексагональной элементарной ячейкой, показанной на рисунке 12.4. Структура ccp на (b) показана в разобранном виде, на виде сбоку и в повернутом виде. Повернутое изображение подчеркивает ГЦК-природу элементарной ячейки (выделено). Линия, соединяющая атомы в первом и четвертом слоях структуры ccp, является диагональю тела куба. (CC BY-NC-SA; анонимно по запросу)

В таблице 12.1 сравнивается эффективность упаковки и количество ближайших соседей для различных кубических структур и структур с плотной упаковкой; количество ближайших соседей называется координационным числом.Большинство металлов имеют структуры ГПУ, ГПУ или ОЦК, хотя некоторые металлы демонстрируют структуры как ГПУ, так и ГПУ, в зависимости от температуры и давления.

Таблица 12.1: Свойства обычных структур металлов

Структура	Процент пространства, занятого атомами	Координационный номер
простая кубическая	52	6
объемно-центрированная кубическая	68	8 ​​
шестигранник плотно упакованный	74	12
кубический плотноупакованный (идентичен гранецентрированному кубу)	74	12

Сводка

Наименьшей повторяющейся единицей кристаллической решетки является элементарная ячейка.Простая кубическая элементарная ячейка содержит всего восемь атомов, молекул или ионов в углах куба. Объемно-центрированная кубическая (ОЦК) элементарная ячейка содержит один дополнительный компонент в центре куба. Гранецентрированная кубическая (ГЦК) элементарная ячейка содержит компонент в центре каждой грани в дополнение к компонентам в углах куба. Простые кубические и ОЦК-схемы заполняют атомами только 52% и 68% доступного пространства соответственно. Гексагональная плотноупакованная (ГПУ) структура имеет повторяющееся расположение ABABAB…, а кубическая плотноупакованная структура (ГПУ) имеет повторяющийся узор ABCABC…; последняя идентична ГЦК решетке.Компоновки ГПУ и ЦПУ заполняют 74% доступного пространства и имеют координационное число 12 для каждого атома в решетке, число ближайших соседей. Простая кубическая и ОЦК-решетки имеют координационные числа 6 и 8 соответственно.

Ключевые вынос

Кристаллическое твердое тело может быть представлено его элементарной ячейкой, которая представляет собой наименьшую идентичную единицу, которая, будучи сложена вместе, дает характерную трехмерную структуру.

Концептуальные проблемы

1.Почему допустимо представлять структуру кристаллического твердого тела структурой его элементарной ячейки? Каковы наиболее важные ограничения при выборе элементарной ячейки?

2. Все структуры элементарных ячеек имеют шесть сторон. Могут ли кристаллы твердого тела иметь более шести сторон? Поясните свой ответ.

3. Объясните, как интенсивные свойства материала отражаются в элементарной ячейке. Все ли свойства объемного материала такие же, как у его элементарной ячейки? Поясните свой ответ.

4.Экспериментально измеренная плотность объемного материала немного выше ожидаемой, исходя из структуры чистого материала. Предложите два объяснения этому наблюдению.

5. Экспериментально определенная плотность материала ниже ожидаемой, исходя из расположения атомов в элементарной ячейке, формулы массы и размера атомов. Какой вывод (а) вы можете сделать о материале?

6. Только один элемент (полоний) кристаллизуется с простой кубической элементарной ячейкой.Почему полоний — единственный пример элемента с такой структурой?

7. Что понимается под координационным числом в структуре твердого тела? Как координационное число зависит от структуры металла?

8. Расположите три типа кубических элементарных ячеек в порядке увеличения эффективности упаковки. В чем разница в эффективности упаковки между структурой ГПУ и структурой ЦПУ?

9. Структура многих металлов зависит от давления и температуры.Какая структура — ОЦК или ГПУ — более вероятна в данном металле при очень высоких давлениях? Объясните свои рассуждения.

10. Металл имеет две кристаллические фазы. Температура перехода, температура, при которой одна фаза превращается в другую, составляет 95 ° C при 1 атм и 135 ° C при 1000 атм. Нарисуйте фазовую диаграмму этого вещества. Известно, что металл имеет либо структуру ccp, либо простую кубическую структуру. Обозначьте регионы на диаграмме соответствующим образом и обоснуйте свой выбор для структуры каждой фазы.

Числовые задачи

1. Металлический родий имеет элементарную ячейку ГЦК. Сколько атомов родия содержит каждая элементарная ячейка?

2. Хром имеет структуру с двумя атомами на элементарную ячейку. Является ли структура этого металла простой кубической, ОЦК, ГЦК или ГПУ?

3. Плотность никеля 8,908 г / см ³ . Если металлический радиус никеля составляет 125 мкм, какова структура металлического никеля?

4. Плотность вольфрама 19,3 г / см ³ .Если металлический радиус вольфрама составляет 139 пм, какова структура металлического вольфрама?

5. Элемент имеет плотность 10,25 г / см ³ и радиус металла 136,3 мкм. Металл кристаллизуется в ОЦК решетке. Определите элемент.

6. Образец инертного металла массой 21,64 г помещают в колбу, содержащую 12,00 мл воды; конечный объем 13,81 мл. Если длина края элементарной ячейки составляет 387 мкм, а радиус металла — 137 мкм, определите устройство упаковки и идентифицируйте элемент.

7. Установлено, что образец щелочного металла с элементарной ячейкой с ОЦК имеет массу 1.000 г и объем 1.0298 см. ³ . Когда металл вступает в реакцию с избытком воды, в результате реакции образуется 539,29 мл газообразного водорода при 0,980 атм и температуре 23 ° C. Определите металл, определите размеры элементарной ячейки и укажите приблизительный размер атома в пикометрах.

8. Установлено, что образец щелочноземельного металла с элементарной ячейкой с ОЦК имеет массу 5.000 г и объем 1.392 см ³ . Для полной реакции с газообразным хлором требуется 848,3 мл газообразного хлора при 1,050 атм и 25 ° C. Определите металл, определите размеры элементарной ячейки и укажите приблизительный размер атома в пикометрах.

9. Литий кристаллизуется в ОЦК-структуре с длиной ребра 3,509 Å. Рассчитайте его плотность. Каков приблизительный металлический радиус лития в пикометрах?

10. Ванадий используется для производства нержавеющей ванадиевой стали. Образует кристаллы ОЦК с плотностью 6.11 г / см ³ при 18,7 ° C. Какова длина края элементарной ячейки? Каков приблизительный металлический радиус ванадия в пикометрах?

11. Простая кубическая ячейка содержит один атом металла с металлическим радиусом 100 мкм.

а. Определите объем атома (ов), содержащихся в одной элементарной ячейке [объем сферы = (\ ({4 \ over 3} \)) πr ³ ].

г. Какова длина одного края элементарной ячейки? (Подсказка: между атомами нет пустого пространства.)

г. Рассчитайте объем элементарной ячейки.

г. Определите эффективность упаковки для этой структуры.

e. Используйте шаги из задачи 11, чтобы вычислить эффективность упаковки для элементарной ОЦК-ячейки с металлическим радиусом 1,00 Å.

Числовые ответы

1. четыре

3. fcc

5. молибден

7. натрий, край элементарной ячейки = 428 пм, r = 185 пм

9. d = 0,5335 г / см ³ , r = 151,9 пм

Lattice Point — обзор

1.4 Дефекты решетки в кристаллах

В теории твердого тела в первом приближении всегда предполагается, что структура кристаллов идеальна, то есть расположение атомов в элементарных ячейках, а также вокруг всех кристаллов строго периодично. Однако на практике в реальных кристаллах эти идеально совершенные структуры невозможны.

Образование дефекта. Дефекты в кристаллах образуются, например, при их росте под действием тепловых, механических и электрических полей (технологические дефекты), а также при облучении кристаллов нейтронами, электронами, рентгеновскими лучами и ультрафиолетовым излучением (излучение дефекты).Имеется точечных, дефектов (нульмерные), линейных дефектов, (одномерные; 1D), плоских, дефектов (2D) и объемных дефектов, (3D). В случае одномерного дефекта его размер в одном направлении намного больше, чем расстояние между соседними атомами (параметр решетки), тогда как в двух других направлениях размер дефекта имеет порядок параметра решетки. В 2D-дефекте его размер в двух направлениях намного больше, чем расстояние между ближайшими атомами и т. Д.

Механизмы возникновения дефекта могут быть самыми разными. Например, рис. 1.27 демонстрирует возможный механизм роста кристаллов [9]. Атомы относительно слабо связаны с плоской поверхностью идеального кристалла (рис. 1.27A), но лучше соединяться рядом со ступенькой, образованной двумя плоскостями (рис. 1.27B). Очевидно, что атом будет прочно связан в углу, образованном двумя ступенями (рис. 1.27C): такой механизм роста кристалла кажется более вероятным. Однако рост кристаллов становится еще проще, если это происходит за счет винтовой дислокации (рис.1.27D). В случае такой структуры новые атомы легко складываются и образуют бесконечную спираль вокруг возмущения. Рост кристаллов таким способом происходит намного быстрее, поскольку не требует образования нового зародыша, как в случаях, показанных на рис. 1.27A и B.

Рис. 1.27. Возможные механизмы роста кристаллов.

Образование дефектов в кристалле происходит по разным причинам.

Во-первых, атомы иногда покидают свое идеальное положение в кристаллической решетке и поэтому создают дефекты структуры за счет тепловых флуктуаций .При таком механизме образования дефектов небольшая часть собственных атомов кристалла теряет свои обычные места в решетке (они становятся вакансиями ) или сжимаются среди других регулярных атомов, создавая межузельных атомов ; в обоих случаях идеальная структура кристалла локально нарушается.

Во-вторых, дефекты могут образоваться по другим причинам. Например, некоторые атомы выходят из поверхности кристалла; это простейший механизм образования точечных дефектов (вакансий) у поверхности кристалла.Таким образом, эти вакансии — незанятые узлы в кристаллической решетке — не сопровождаются межузельными атомами. Вакансии этого типа называются дефектами Шоттки . В большинстве кристаллов энергия образования вакансии близка к 1 эВ.

В случае образования дефектов по механизму Френкеля , межузельные атомы или ионы возникают внутри решетки. Из-за тепловых флуктуаций или внешнего силового воздействия (например, бомбардировки кристалла ионами) посторонний атом (или ион) может укорениться в регулярной кристаллической структуре извне и создать «лишние» межузельные атомы.Именно такой метод введения инородных атомов в кристаллическую решетку используется в современной электронной технике: дело в том, что полупроводник, очевидно, должен быть легирован примесями, атомы которых не только имеют разные размеры, но и могут иметь различных валентностей. После отжига эти инородные атомы замещают атомы в кристаллической решетке, образуя твердый раствор . Таким образом, неидеальная структура дефекта может быть специально спланирована технологическими средствами.

Необходимость устранения дефектов в структурах (что совершенно необходимо для полупроводников) обусловлена ​​тем, что дефекты существенно влияют на такие параметры кристаллов, как проводимость, диэлектрические и магнитные потери энергии, электрическая прочность и другие свойства полупроводников, магнетиков и диэлектриков. а также сильно влияют на механические параметры (прочность) металлов.

Следовательно, многие свойства твердых тел структурно чувствительны . Однако некоторые другие свойства (например, плотность, теплоемкость, упругие характеристики) лишь незначительно зависят от наличия дефектов. Эти свойства нечувствительны к структуре и определяются, прежде всего, природой фундаментальных атомных связей, а также кристаллохимическим составом.

Дефекты самые разные. Иногда они связаны друг с другом, и их трудно даже отнести к определенному классу.Однако можно разделить основные типы дефектов конструкции по их размеру.

Нульмерные (точечные) дефекты характеризуются нарушением структуры в узлах или междоузлиях кристаллической решетки. Эти дефекты вызваны, в первую очередь, неупорядоченным расположением основных атомов в кристалле. Точечные (нульмерные) дефекты включают все дефекты, которые возникают из-за смещения или замены отдельного атома (или небольшой группы атомов).Они возникают в процессе роста кристаллов, но также могут быть результатом радиационного воздействия. Более того, точечные дефекты могут быть устранены имплантацией; эти типы дефектов наиболее изучены, включая их движение, взаимодействие, аннигиляцию или испарение.

К этим дефектам относятся:

•

вакансий — свободные, незанятые узлом атомной решетки;

•

примесных атома — замена одного типа атомов атомами другого типа путем замещения в решетке;

•

проникновение примесного атома в межузельное пространство кристаллической решетки;

•

Пара Френкеля — вакансия вместе с межузельными атомами; и

•

Дефект Шоттки — вакансия, возникающая из-за выхода атома на поверхность.

Обычно дефекты Шоттки видны в ионных кристаллах как пара катионных и анионных вакансий. Этот дефект часто встречается в кристаллах галогенидов щелочных металлов. Наличие дефектов Шоттки снижает плотность кристаллов, поскольку атомы, создающие вакансии, диффундируют к поверхности (рис. 1.28).

Рис. 1.28. Схема образования дефекта Шоттки: (А) выход атома с поверхности кристалла; и (B) смещение другого атома на пустую позицию первого атома [9].

Дефекты, порождаемые механизмом Френкеля, обычно представляют собой вакансии и межузельные атомы.Эти дефекты типичны, например, для ионных кристаллов галогенидов серебра , где существует суперионная проводимость . Вакансионные и межузельные атомы могут перемещаться внутри кристаллической решетки под действием теплового движения. Кроме того, дефекты Френкеля легко образуются в структурах кристаллов типа алмаза (кремния и германия). Эти дефекты не изменяют плотность кристалла.

В целом кристалл может иметь дефекты как Френкеля, так и Шоттки; таким образом, те, кто доминирует в этой формации, требуют меньше энергии.В ионных кристаллах, образованных двумя типами частиц (положительными и отрицательными), точечные дефекты возникают парами. Две вакансии противоположного знака обычно образуют дефект Шоттки. Пара, состоящая из межузельных ионов и оставленных ими вакансий, обычно является дефектом Френкеля. Как уже отмечалось, простейшими нульмерными дефектами в кристаллах являются вакансии и межузельные атомы (рис. 1.29). Смещение атомов или ионов (точечные дефекты) вызывает деформационные и упругие поля вокруг дефектов [9].

Рис. 1.29. Схематическое изображение межузельного атома (A), вакансии (B) и примесного атома (C).

Согласно классификации, кроме собственно точечных дефектов, возможны другие типы дефектов, а именно примесные дефекты (рис. 1.29C): если размер дефектного атома или иона отличается от размера основных атомов кристалла. Такие дефекты, например, являются донорными или акцепторными примесями в полупроводниках; аналогичны примеси, вводимые в полупроводники с образованием центров рекомбинации, центров рассеяния носителей заряда и т. д.Вокруг таких дефектов возникают локальные напряжения и искажения кристаллической решетки (рис. 1.29A и B).

Если кристалл ионный , вакансии в нем приводят не только к искажению решетки, но и к появлению эффективных зарядов со знаком, противоположным знаку пропущенного заряженного иона. Однако во время дефектообразования в кристаллах действует принцип электронейтральности . Электрическое взаимодействие очень велико, поэтому сумма всех зарядов дефектов, образующихся в кристалле, должна быть равна нулю:

∑niqi = 0,

, где n _i — концентрация, а q _i — ответственность за возникшие дефекты.Так, например, перемещение иона из узла решетки в межузельное положение сопровождается не только появлением заряженного иона в межузельном пространстве, но и заряженной вакансией в кристаллической решетке. Как и дефекты Шоттки, дефекты Френкеля в ионных кристаллах обеспечивают локальную электронейтральность.

В атомных кристаллах (легированные полупроводники) компенсирующие заряды возникают за счет электронов. Введение примесных атомов в полупроводники приводит к появлению донорных и акцепторных центров.Донорный центр вызван такой примесью, что валентность выше по сравнению с основным атомом кристалла. Эти центры обеспечивают дополнительных электронов в зоне проводимости кристалла. Донорные центры в кристаллах кремния или германия очень часто образованы атомами фосфора. Основной атом в решетке имеет четыре валентных электрона (Si ^{+ 4} ). Замена некоторых атомов кремния в кристалле атомами фосфора (P ^{+ 5} , донорная примесь) приводит к « extra » электронов (- e ) в качестве компенсирующего заряда , который обеспечивает общую электронейтральность в кристалле. .Таким образом, положительно заряженный (+ e ) ион донора генерирует электрон с отрицательным зарядом (- e ).

Акцепторные центры создаются в кремнии (или германии) примесями, валентность которых на единицу меньше валентности основных атомов кристалла. Например, такой примесью является бор (B ^{3 +} ). Таким образом, будучи закрепленным в решетке, примесный ион ( неподвижный ) имеет отрицательный заряд (- e ). Отсутствие одного электрона рассматривается как дырка (+ e ), то есть подвижный положительный заряд .Следовательно, примесь акцепторного типа представляет собой атом с более низкой валентностью, чем собственные атомы кристалла, и она дает образование дырок в валентной зоне.

Полярон — носитель заряда, частично связанный в кристаллической решетке (чаще всего это связанный электрон или дырка). Полярон не является «статическим» дефектом в кристалле, поскольку он намного более подвижен, чем вакансии или межузельные ионы. Однако полярон гораздо менее подвижен, чем электрон или дырка. Как правило, поляроны присущи ионным кристаллам , в которых под действием теплового движения или облучения появляются электроны (и дырки).В ионных кристаллах появление локальной деформации ионной решетки (т.е. локальной поляризации решетки) для электрона энергетически выгодно. Таким образом, электрическое поле электрона (или дырки) частично экранируется поляризацией, которая снижает электростатическую энергию электрона (дырки). Как подвижное заряженное образование, полярон нельзя полностью рассматривать как «точечный дефект», а как особое состояние проводящего электрона в ионном кристалле.

Экситоны также можно интерпретировать как подвижных точечных дефектов в кристаллах.Наличие экситонов, как правило, характерно для полупроводников и диэлектриков. В случае появления экситона ионы (или атомы) в кристалле не меняют своего положения, а становятся существенно отличными от своих соседей за счет нарушения его электронного состояния. Таким «дефектом» является экситон Френкеля . Поскольку возбужденное состояние можно найти в любом ионе, и существует сильное взаимодействие между внешними электронными оболочками ионов, нарушение энергии может передаваться от одного иона к другому.Следовательно, перемещение экситона Френкеля в кристалле не связано с изменением положения ионов; таким образом, он (как полярон) имеет гораздо более высокую подвижность, чем вакансии, межузельные атомы и примеси замещения. В целом экситон нельзя полностью рассматривать как локализованный дефект.

Распространение. В технологиях полупроводниковых устройств обычно необходимо гетерогенное распределение доноров или акцепторов для создания переходов p-n для диодов или транзисторов.Кроме того, в процессе работы полупроводникового прибора часто возникает неоднородное (в пространстве и во времени) распределение носителей заряда. Всякий раз, когда наблюдается неоднородная концентрация, имеет место явление диффузии , , и оно часто играет важную роль в данной ситуации. Поэтому диффузии уделяется большое внимание в исследованиях полупроводников [9].

Диффузия — это направленное движение молекул, атомов или зарядов из области высокой концентрации в область низкой концентрации.Диффузия вызывается стремлением любой системы достичь своего состояния равновесия, то есть, в данном случае, выравнивание концентрации . В первом случае (технологическом) — сглаживание концентрации присадки; во втором случае (работа электронного устройства) — это уменьшение избыточной концентрации носителей заряда.

На рис. 1.30A в локальной области с координатой x ₀ в момент времени t ₀ создается избыточная концентрация частиц n _max .Это неравновесное состояние; поэтому со временем ( t ₁ , t ₂ ,…) под влиянием теплового хаотического движения максимальная концентрация уменьшается, а область повышенной концентрации становится размытой, стремясь к полному выравниванию.

Рис. 1.30. Зависимость концентрации сгустка от времени в одномерной модели диффузии: (A) деградация со временем без внешнего воздействия; и (B) диффузия носителей заряда и одновременный дрейф во времени в электрическом поле ( t ₀ & lt; t ₁ & lt; t ₂ ).

В случаях, когда доноры или акцепторы локально внедряются в полупроводник, требуется достаточно высокая температура для сглаживания их концентрации, и это важный этап в технологии полупроводниковых устройств. (При комнатной температуре требуется большое количество времени, чтобы изменить положение добавок в кристаллической решетке.)

Во многих полупроводниковых приборах создается локально повышенная концентрация носителей заряда (обычно путем инжекции носителей в образец из внешней цепи).Очевидно, что такая концентрация носителей заряда является неравновесным состоянием. Следовательно, электрический ток течет от обоих краев пика концентрации, как показано в 1D модели (рис. 1.30A). Этот поток, в котором концентрация n ( t, x ) быстро изменяется, называется диффузией носителей заряда . Эффект диффузии в конечном итоге приводит к тому, что концентрация носителей заряда приближается к их равновесному положению, в котором их концентрация является однородной по всему телу.По мере изменения времени пик расширяется в обоих направлениях и уменьшается, хотя центр пика остается на том же месте x ₀ .

Количественное рассмотрение этих процессов сводится к основному закону диффузии: закон Фика , который определяет, что при неоднородной концентрации плотность потока частиц j ′ (т. Е. Количество частиц, пересекающих единицу площади на единица времени) определяется выражением

j ′ = — D⋅∂n / ∂x,

, где D — постоянная, называемая коэффициентом диффузии . Этот закон гласит, что поток диффузии пропорционален градиенту концентрации . Таким образом, чем быстрее изменяется n , тем больше расход. Отрицательный знак в данной формуле введен для удобства, чтобы сделать параметр D положительной величиной. Как видно из этого уравнения, j ′ противоположно d n / d x.

Закон Фика действует независимо от того, являются ли частицы нейтральными или заряженными. В полупроводниках, где движущиеся частицы являются носителями заряда, поток j ′ пропорционален электрическому току: j = e ⋅ j ′ , потому что, чтобы получить значение электрического тока, нужно умножить j ′ по поручению перевозчика.

После создания сгустка с повышенной концентрацией носителей заряда в момент времени t ₀ , если включается градиентное силовое поле (обычно это электрическое поле), сгусток частиц будет диффундировать как ранее, и центр сгустка будет также дрейфовать , потому что приложенная электрическая сила влияет на эти частицы (рис. 1.35B; этот случай может быть применен также к перемещению дефектов под влиянием теплового градиента ).

Одномерные дефекты — дислокации — представляют собой кристаллографические дефекты или любую неоднородность в кристаллической структуре. Наличие дислокаций сильно влияет на многие свойства твердых тел.

Дислокацию, кроме того, можно интерпретировать как линейную границу структурного нарушения в кристалле. Математически дислокации можно определить как тип топологического дефекта, который иногда называют солитоном . Другими словами, дислокации — это такие нарушения кристаллической структуры, которые имеют большую длину (до макроскопических размеров), но их поперечные размеры не превышают нескольких межатомных расстояний.Следовательно, одномерные (линейные) дефекты — это дефекты, которые в одном направлении намного превышают параметр кристаллической решетки, тогда как в двух других направлениях их можно сравнить с ним. Есть два основных типа дислокаций: краевые и винтовые. Смешанные дислокации — это промежуточные случаи между этими двумя.

Краевая дислокация — это граница «лишней» атомной плоскости, разделяющей кристалл. Это соответствует ряду сходящихся атомов вдоль конца дополнительной плоскости атомов внутри кристалла.На рис. 1.31A показано расположение атомов вокруг краевой дислокации, тогда как правые панели рисунка ( b, c, d ) демонстрируют возможное движение таких дислокаций в кристалле.

Рис. 1.31. Краевая (линейная) дислокация (A) и ее смещение влево из одной части кристалла относительно другой (B, C и D).

Другими словами, краевая дислокация является дефектом, когда вводится дополнительная полуплоскость атомов, искажающая соседние плоскости атомов [9].Если к одной стороне кристалла приложить внешнюю силу, эта дополнительная плоскость пройдет через плоскости атомов, разрывая и соединяя связи с ними, пока не достигнет границы кристалла (или зерна). Дислокация описывается двумя параметрами: направлением линии (т. Е. Направлением движения вдоль нижней части дополнительной полуплоскости) и вектором Бюргерса , который описывает величину искажения. В случае краевой дислокации вектор Бюргерса составляет перпендикулярно направлению линии.

Образование дислокаций в кристалле полупроводника происходит в процессе роста кристалла, поскольку охлаждение кристалла неравномерно (поверхность охлаждается быстрее, чем объем). В результате неравномерного теплового расширения в кристаллической решетке возникают напряжения. Когда температуры выше температуры пластичности, напряженное состояние решетки может быть до некоторой степени «снято» за счет образования линейных дислокаций. Ниже этой температуры дислокации в кристалле «замораживаются».”

Винтовая дислокация является результатом изменения положения атомов в одной части кристалла по сравнению с другой. Он соответствует оси спиральной структуры искажения , которая связана с нормально параллельными плоскостями (рис. 1.27D). Как показано, винтовые дислокации образуются в процессе роста кристаллов, а затем остаются в структуре. Можно сказать, что проблема роста кристаллов решается возможностью подъема винтовых дислокаций.Если плоскость поверхности пересекает только часть пути через кристалл и затем останавливается, граница этого среза становится винтовой дислокацией. Он содержит структуру, в которой спиральный путь проходит вокруг линейного дефекта (линии дислокации) в кристаллической решетке. В чисто винтовых дислокациях вектор Бюргерса на параллелен направлению линии.

Как точечные дефекты, дислокации могут перемещаться по кристаллической решетке. Однако движение дислокаций связано со многими ограничениями, потому что одномерная дислокация всегда должна быть непрерывной линией.Существует два основных типа перемещений вывиха: смещение и скольжение.

Дислокация Смещение происходит из-за добавления (или удаления) атомов из лишней полуплоскости, которое может возникнуть в результате термодиффузии. Во время этого скольжения дополнительная полуплоскость дислокации, занимающая определенное положение в кристаллической решетке, объединяется с атомной плоскостью, расположенной под плоскостью скольжения, тогда как соседняя атомная плоскость становится посторонней полуплоскостью.Это плавное скольжение дислокационной линии может быть вызвано напряжением сдвига , приложенным к поверхности кристалла.

Хорошо известно, что стержень из мягкого металла после серии изгибов и правок перестает изгибаться и в конечном итоге ломается. Это пример деформационного упрочнения . При каждом изгибе в металле возникает много новых дислокаций; когда их количество становится настолько большим, что они не могут двигаться, кристалл теряет способность к пластической деформации и разрушается при любом дальнейшем ударе по кристаллу.

Двумерные и трехмерные дефекты . Двумерные (плоские) дефекты включают межзеренные или межкристаллитные границы, а также поверхности кристаллов и модулированные структуры внутри кристалла. Поэтому наиболее распространенными 2D-дефектами являются границы между зернами , характерные для поликристаллических материалов. Они состоят из большого количества монокристаллических зерен, ориентированных беспорядочно и тесно связанных между собой. Эти структуры обычно представляют собой поликристаллические металлы, а также диэлектрическую или магнитную керамику.

Межзеренные границы — границы раздела кристаллитов — не обязательно являются плоскими поверхностями. Границы между зернами (кристаллитами) в поликристаллических материалах могут иметь значительную кривизну. Слои атомов вблизи этих границ представляют собой области нарушенной кристаллической решетки; таким образом, толщина дефектных слоев обычно равна нескольким атомным слоям, обеспечивая плавный переход между разупорядоченными областями (рис. 1.32B).

Рис. 1.32. Схематическое (A) и атомарное (B) представление границ зерен.

Поликристаллическая (блочная) структура керамических материалов и металлов может существенно влиять на их электрические, магнитные и механические свойства.

Поверхность кристалла , по своей сути также является двумерным структурным дефектом. Следовательно, каждый реальный кристалл отличается от идеального из-за различий в структуре и свойствах поверхности. Поверхность представляет собой особое состояние кристалла с элементарными ячейками разного размера, обладающими другой симметрией и другой энергией.Атомы (ионы), расположенные на поверхностном слое, соединены разорванными химическими связями, которые не являются насыщенными. На поверхности расположены неспаренные электроны атомов (ионов), которые стремятся образовывать новые связи.

Чаще всего состояние поверхности характеризуется связью соседних атомов — либо парами, либо более сложными ассоциациями. Поверхностные атомы объединены в элементарных ячеек большего размера по сравнению с объемом кристалла. Например, на поверхности элементарная ячейка кремния содержит 7 × 7 атомов (в германии 2 × 8 атомов), тогда как их основная элементарная ячейка содержит только два атома.Таким образом изменяется эластичность атомных связей на поверхности и, как следствие, характерная «температура плавления» снижается на 10–30%. Обратите внимание, что рост кристалла происходит только с поверхности, а также плавление кристалла, его испарение и конденсация, а также диффузия атомов в глубь кристалла.

Электронные энергетические спектры поверхности кристалла существенно отличаются от электронных спектров объема кристалла. Как обсуждается ниже, уникальные свойства нанокристаллических материалов обусловлены именно тем фактом, что в наночастицах (которые имеют небольшое количество атомов: 10–1000) соотношение атомов, расположенных на поверхности, к атомам, расположенным в объеме, составляет 90%. –20%.

Физику модулированных структур можно рассматривать как пограничную область между физикой наноматериалов и физикой структурных дефектов. В случае нанофизики планарная (послойная) модуляция полупроводниковых структур может привести к определенному электронному спектру — так называемым квантовым ямам. В некоторых типах магнетиков расположение электронных спинов в кристаллах также демонстрирует периодическую сложность их магнитного упорядочения по сравнению с обычной кристаллической структурой.Модулированные структуры можно объяснить сосуществованием в кристалле различной периодичности.

Дефекты 3D (объемные) . Это, прежде всего, кластеры вакансий , образующие поры и каналы; различные встроенные дефекты , такие как пузырьки газа; накопление примесей в виде секторов и зон роста. Трехмерные дефекты снижают гибкость кристалла, влияют на его эластичность и прочность, а также изменяют электрические, оптические и магнитные свойства кристалла.На рис. I.2 во введении схематически показаны трехмерные структурные дефекты в поликристаллических материалах. Внутри каждого кристаллита можно наблюдать множество межплоскостных структурных дефектов.

Таким образом, трехмерные дефекты — это твердые пустоты, жидкие или газовые фазы в кристалле, кластеры и другие осложнения с макроскопической структурой. В материалах, используемых в электронной технике, 3D-дефекты также могут иметь фундаментальную природу, но этот случай здесь не рассматривается.

В результате следуют некоторые выводы:

•

Часть атомов (или ионов) кристалла может отсутствовать в своих положениях, соответствующих схеме идеальной кристаллической решетки.Эти дефекты — вакансии. В кристаллах также можно увидеть посторонние (примесные) атомы или ионы, замещающие основные частицы, образующие кристалл, или вставленные между ними. Точечными дефектами в кристалле могут быть также его собственные атомы или ионы, смещенные из своих нормальных положений (межузловые атомы и ионы),

•

В процессе роста кристалла, а также при его пластической деформации и в во многих других случаях возникают вывихи. Дислокации — это места с упорядоченным скоплением примесей.Распределение и поведение дислокаций при внешних воздействиях определяют многие важные механические свойства кристалла, включая прочность, пластичность и другие аспекты. В частности, подвижность дислокации определяет пластичность кристаллов; дислокации также вызывают появление внутренних напряжений и разрушение кристаллов. Проблема пластического (т. Е. Необратимого) течения металлов может быть решена путем предотвращения перемещений дислокаций. Дислокации препятствуют процессу намагничивания и электрической поляризации из-за их взаимодействия с движением доменных границ.

•

Дефекты кристаллов вызывают упругую деформацию структуры, которая, в свою очередь, приводит к возникновению внутренних механических напряжений. Например, точечные дефекты, взаимодействуя с дислокациями, могут увеличивать или уменьшать прочность кристаллов. Дефекты в кристаллах влияют на спектры поглощения и люминесценции, светорассеяние в кристалле и т. Д .; такие дефекты изменяют электропроводность, теплопроводность, сегнетоэлектрические свойства, магнитные свойства и т. д.

Тенденции изменения энергии решетки: размер и заряд ионов

9.5: Тенденции изменения энергии решетки: размер и заряд ионов

Ионное соединение стабильно из-за электростатического притяжения между его положительными и отрицательными ионами. Энергия решетки соединения является мерой силы этого притяжения. Энергия решетки (Δ H _{решетка} ) ионного соединения определяется как энергия, необходимая для разделения одного моля твердого вещества на составляющие его газообразные ионы.Для ионного твердого хлорида натрия энергия решетки представляет собой изменение энтальпии процесса:

условных обозначений

Здесь используется соглашение, при котором ионное твердое вещество разделяется на ионы, что означает, что энергии решетки будут эндотермическими (положительные значения). Другой способ — использовать эквивалентное, но противоположное соглашение, в котором энергия решетки является экзотермической (отрицательные значения) и описывается как энергия, выделяемая при объединении ионов в решетку. Таким образом, не забудьте подтвердить, какое определение используется при поиске энергий решетки в другом справочнике.В обоих случаях большее значение энергии решетки указывает на более стабильное ионное соединение. Для хлорида натрия Δ H _{решетка} = 769 кДж. Таким образом, для разделения одного моля твердого NaCl на газообразные ионы Na ⁺ и Cl ^— требуется 769 кДж. Когда по одному моль каждого из газообразных ионов Na ⁺ и Cl ^— образует твердый NaCl, выделяется 769 кДж тепла.

Закон Кулона и энергия решетки

Энергия решетки Δ H _{решетки} ионного кристалла может быть выражена следующим уравнением (полученным из закона Кулона, регулирующего силы между электрическими зарядами):

Δ H _{решетка} = C ( Z ⁺ ) ( Z ^— ) / R _o

, в котором C — постоянная, которая зависит от типа кристаллической структуры; Z ⁺ и Z ^— — это заряды на ионах, а R _o — межионное расстояние (сумма радиусов положительных и отрицательных ионов).Таким образом, энергия решетки ионного кристалла быстро увеличивается по мере увеличения зарядов ионов и уменьшения размеров ионов. Когда все остальные параметры остаются постоянными, удвоение заряда как катиона, так и аниона увеличивает в четыре раза энергию решетки.

Примеры

1. Энергия решетки LiF ( Z ⁺ и Z ^— = 1) составляет 1023 кДж / моль, тогда как у MgO ( Z ⁺ и Z ^— = 2 ) составляет 3900 кДж / моль ( R, , _o примерно одинаковы — около 200 пм для обоих соединений).
2. Различные межатомные расстояния приводят к разной энергии решетки. Например, сравните энергию решетки MgF ₂ (2957 кДж / моль) с энергией решетки MgI ₂ (2327 кДж / моль), чтобы наблюдать влияние на энергию решетки меньшего ионного размера F ^— по сравнению с на I ^— .
3. Драгоценный драгоценный камень рубин — это оксид алюминия Al ₂ O ₃ , содержащий следы Cr ³⁺ . Соединение Al ₂ Se ₃ используется при изготовлении некоторых полупроводниковых приборов.В этих двух ионных соединениях заряды Z ⁺ и Z ^— одинаковы, поэтому разница в энергии решетки зависит от R _o . Поскольку ион O ₂ ^— меньше, чем ион Se ₂ ^—, ион Al ₂ O ₃ имеет более короткое межионное расстояние, чем Al ₂ Se ₃ и, следовательно, имеет , большая энергия решетки.
4. Другой пример — оксид цинка ZnO по сравнению с NaCl.ZnO имеет большую энергию решетки, потому что значения Z как для катиона, так и для аниона в ZnO больше, а межионное расстояние ZnO меньше, чем у NaCl.

Этот текст адаптирован из Openstax, Chemistry 2e, раздел 7.5: Сила ионных и ковалентных связей.

55 идей дизайна решетчатого забора (изображения и популярные типы)

Вот наши лучшие идеи дизайна решетчатых заборов. Решетчатый забор может обеспечить конфиденциальность, безопасность и сделать ваш задний двор более привлекательным для семьи и друзей.Ищете способ ограждать свой двор, но ненавидите ограничивающее ощущение высоких ограждений для уединения? Вы хотите безопасности в своей собственности, но чувствуете, что заборы в стиле частокола слишком просты для вашего ландшафта? Тогда решетчатые заборы могут стать для вас правильным стилем. Ниже мы расскажем о различных типах решетчатых заборов с использованием таких материалов, как дерево, металл и винил.

Решетчатые заборы предлагают лучшее из обоих миров — функциональность и эстетику. Некоторые домовладельцы могут не предпочесть пикетные заборы, потому что они не обеспечивают много уединения из-за своего небольшого роста, в то время как заборы высотой 6 футов создают ощущение слишком тесного ограничения, потому что они слишком высокие и закрытые.Но решетчатые заборы — прекрасная альтернатива, поскольку они предлагают привлекательное ограждение в стиле сада для вашей собственности. (Более популярные типы и стили см. В нашем полном руководстве по дизайну заборов)

Что такое решетчатый забор? Решетчатый забор — это конструкция из дерева, металла или другого материала, состоящая из тонких реек, расположенных крест-накрест или ромбовидный узор с промежутками между ними. Его можно использовать для ограждения всего периметра собственности, в качестве садовых стен, ширм патио, ограждения веранды, арки, плинтуса палубы или в качестве отдельно стоящей перегородки.Его также обычно добавляют в качестве декоративного акцента для пейзажей или в качестве решетки для садов, куда во время роста могут забраться виноградные лозы и другие висячие растения.

В чем преимущества решетчатых заборов? Решетчатые заборы любят прежде всего за их декоративную эстетику. Это декоративная альтернатива для других типов заборов и обеспечивает многоцелевую функцию с точки зрения выращивания ниспадающих цветов и вьющихся лоз. По сравнению с другими типами заборов, он добавляет привлекательности любому дому.Его можно использовать для определения границ и обеспечения полубезопасности на крыльце, террасе или на заднем дворе. Он также работает как разделитель, чтобы скрыть неприглядные виды, такие как система кондиционирования воздуха или установка для вывоза мусора.

Уникальный дизайн решетчатого забора обеспечивает уединение, но дает небольшое расстояние от соседей, позволяя обоим наслаждаться видом на окрестности. Плотно сплетенные планки решетчатых ограждений пропускают мало солнечного света и улучшают вентиляцию, придавая помещению открытую атмосферу и ощущение воздушности.

С точки зрения дизайна, он гибок, поскольку предлагает множество размеров и стилей, которые соответствуют различным потребностям и предпочтениям. Пространства между решетчатыми ограждениями также предоставляют место для размещения декора или для свободного выращивания растений. Решетчатые заборы также просты в установке и могут быть двухдневным проектом «Сделай сам». С ним легко работать, и он не так трудозатратен и требует времени, как другие конструкции заборов.

Какие недостатки решетчатых заборов? Недостатков у решетчатых ограждений очень мало, но положительные все же перевешивают эти отрицательные.Также есть доступные решения для каждого из «минусов». Во-первых, когда дело доходит до полной конфиденциальности, это может быть не лучшим вариантом, потому что в его конструкции есть видимые дыры. Тем не менее, вы все равно можете наслаждаться декоративным чутьем решетки, если используете ее как верхнюю часть для ограждения частной жизни. Решетчатые заборы

также не так долговечны по сравнению с другими типами заборов, поэтому обязательно изучите вариант материала, который вам нужен, чтобы получить максимальную отдачу от своих инвестиций. Если вы используете его в первую очередь для безопасности или хотите, чтобы он выдерживал большие нагрузки, вы можете увеличить толщину планок или вместо этого использовать индивидуальный высокий металлический решетчатый забор.Ключевым ориентиром для решетчатых заборов является выбор правильного материала в соответствии с вашими потребностями и предпочтениями.

Решетчатый забор Стоимость

Решетчатые заборы — недорогой вариант забора, поскольку они обычно в два раза дешевле других материалов для ограждений. Обычно они стоят в среднем от 8 до 60 долларов за погонный фут, по сравнению со 100 долларами за погонный фут у массивных заборов из досок. Решетчатые панели, изготовленные на заказ, действительно не имеют стандартной цены, потому что она зависит от типа проекта.Дополнительные расходы могут также возникнуть, если к решетчатому забору будут добавлены ворота или дверной проем.

Низкие деревянные решетчатые заборы обычно стоят от 2 до 5 долларов за погонный фут, в то время как качественные деревянные решетчатые заборы стоят от 8 до 20 долларов за погонный фут. Низкие пластиковые заборы могут стоить от 1,50 до 3,50 долларов за погонный фут, в то время как высококачественные виниловые заборы стоят от 12 до 24 долларов за погонный фут.

Виды решетчатых заборов

Решетчатые заборы обычно бывают разных стилей, а именно: крест-накрест, квадратный штрих, веретено, горизонтальное и открытое переплетение.Решетка крест-накрест является наиболее распространенной конструкцией, для которой характерны тонкие планки, расположенные по диагонали или ромбовидному узору.

Решетчатый забор в ромбовидном стиле

Квадратный люк — это еще одна классика с квадратными открытыми пространствами между планками.

Другой тип — это веретено-решетчатая конструкция, которая состоит из «шпинделей» или вертикальных планок, расположенных вертикально, в то время как горизонтальная решетка имеет планки, которые лежат плоско. Решетка открытого переплетения имеет более крупную конструкцию, что делает ее очень подходящей в качестве решетки для лазания по виноградной лозе. и цветы в садах и беседках.

Решетчатые заборы могут быть как в рамке, так и без рамки, могут быть полноэкранными или дополнять существующий забор. Другие варианты дизайна включают прямые, зубчатые или арочные. Его размер может варьироваться от 3 футов до 8 футов в высоту и от 4 футов до футов в ширину, а расстояние между планками может составлять от 20 до 68 миллиметров при типичном среднем зазоре 40 миллиметров. Отделка обычно зависит от типа используемого материала, но обычно она окрашена, окрашена, необработана (для дерева) или с порошковым покрытием (для металла).

К подведем итог , вот общая оценка значимых факторов и особенностей решетчатого забора:

• Дизайн и эстетическая привлекательность — Хорошо
• Долговечность — ограниченная
• Конфиденциальность — ограничено
• Стоимость — Средняя
• Безопасность — в среднем

Материалы для решетчатых ограждений. Решетчатые заборы также доступны в широком диапазоне материалов, которые различаются по внешнему виду, уходу, долговечности и стоимости.Если вы хотите узнать больше о каждом типе, читайте дальше, поскольку мы даем вам исчерпывающий обзор его характеристик, требований к обслуживанию и плюсов / минусов. В дополнение к этому, вот наша галерея дизайнерских идей решетчатых заборов, которые помогут вам вдохновиться при выборе правильного стиля для вашего дома.

Решетчатые заборы можно использовать как ширмы для патио, которые отделяют жилые помещения на открытом воздухе от заднего двора или сада. Этот деревянный решетчатый забор также служит потрясающим декоративным элементом для внутреннего дворика в современном азиатском стиле.

Этот приподнятый деревянный настил представляет собой идеальное место для решетчатого ограждения, которое создает привлекательный фон, обеспечивая при этом уединение от близлежащих домов.

Этот очаровательный внутренний дворик на заднем дворе с решетчатым забором в ромбовидном стиле предлагает расслабляющий отдых.

Панели решетчатого ограждения могут быть включены в другие типы ограждений, например, показанный выше, в котором деревянная панель, плетенная крест-накрест, прикреплена поверх трех вертикальных панелей между столбами.

Панели решетчатых ограждений

Панели решетчатых ограждений — это отдельные сборные секции ограждений, которые продаются отдельно. Эти готовые панели обычно имеют высоту от 3 до 8 футов и ширину от 4 до 8 футов и доступны для покупки в местных магазинах товаров для дома и у поставщиков материалов для ограждений. Обычные материалы для решетчатых панелей забора — дерево и винил. Они очень удобны, потому что могут быть установлены в любом месте, могут использоваться для ограждения всего периметра дома или для замены небольшой части существующего забора.Что касается установки, они не требуют сборки и обычно просто устанавливаются на землю без копания. Он также считается рентабельным, поскольку требует минимальных затрат на рабочую силу и установку.

Решетчатые заборные панели с диагональным или квадратным переплетением также широко распространены на рынке. Обычно это панели размером 4 на 8 футов, которые обычно используются в качестве экранов, перегородок или небольших перегородок. Панели с решетчатыми экранами также идеально подходят для закрытия неприятных видов во дворе, таких как система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или мусорные баки.Кроме того, его также можно использовать в качестве ограждения садового забора для защиты растений от мелких животных или паразитов. Одинарные решетчатые экранные панели очень декоративны, поэтому их также можно добавить в качестве визуального компонента к ландшафтным элементам.

Незаконченный вид этой деревянной решетчатой ​​панели для забора сам по себе является естественной красотой. Он отделяет границы дома, устраняя при этом ощущение ограничения, присущее забору для уединения.

Белая виниловая панель для забора 6 футов x 8 футов — Wayfair

Виниловые заборные панели не только просты в установке, но и обладают высокой прочностью и устойчивостью к любым внешним воздействиям.Этот дизайн очень напоминает внешний вид окрашенного в белый цвет деревянного ограждения для частной жизни с решетчатой ​​вершиной — он предлагает ту же красоту, что и дерево, но с более долговечным качеством.

Бамбуковая панель для забора с решетчатым верхом

Бамбуковый забор с решетчатыми верхними панелями идеально подходит для придания восточного или тропического стиля патио, садам и верандам, или, если вы хотите проявить творческий подход, этот дизайн также можно использовать в качестве перегородки для пространств, обеспечивающих как функциональное, так и декоративное использование.

На этой террасе на заднем дворе есть забор, сделанный своими руками с использованием решетчатых панелей, прикрепленных к деревянной раме, с алюминиевым навесом и обеденным гарнитуром на открытом воздухе.

Решетчатые верхние панели ограждения

Решетчатые верхние панели ограждения представляют собой «решетчатые» коллекторы или приставки, которые прикрепляются к верхней части существующих ограждений. Это длинные панели, которые обычно состоят из обработанной под давлением древесины или винила. Чисто декоративные в использовании, они являются дополнительным дополнением к другим типам ограждений. Он доступен во множестве дизайнов и стилей, таких как арочные, изогнутые, решетчатые, пикетированные или окруженные.Некоторые поставщики допускают индивидуальные опции, которые также делают его универсальным с точки зрения использования.

Этот материал для ограждений типа «топпер» идеально подходит для домовладельцев, которые любят детали решеток, но нуждаются в большей конфиденциальности. Поскольку его можно легко прикрепить к плоскому ограждению, вы сможете насладиться красотой очаровательного тканого дизайна, не жертвуя эксклюзивностью вашего открытого пространства. Помимо того, что они являются интересным декором забора, они также служат декоративным дополнением к соляриям и ящикам для растений.

Помимо обычного «крест-накрест» и диагонального рисунка, решетчатые верхние панели ограждения также могут быть адаптированы к другим конструкциям. На этой незаконченной деревянной решетчатой ​​панели для частного забора наверху видны замысловатые детали узлов и зерен, которые придают этому дизайну особую и интересную привлекательность.

Забор из кедра с алюминиевой решеткой

Эта композитная панель для частного ограждения состоит из смеси кедрового дерева для стен ограждения и алюминия с порошковым покрытием для верхней части решетки и столбов.Объединение двух материалов вместе не только придает забору большую устойчивость, но и является плюсом с точки зрения эстетической привлекательности. Его обтекаемый вид идеально подходит для современных домов в стиле минимализма.

Забор из красного кедра с решетчатой ​​верхушкой

В особой привлекательности необработанного дерева есть что-то, что делает его очень желанным и любимым многими домовладельцами. Этот забор из красного кедра с решетчатым верхом не только обладает естественной упругостью и устойчивостью к гниению, но также придает деревенский шарм любому открытому пространству.

Забор из виниловой решетки

Винил — это практичная и экономичная современная альтернатива традиционным материалам, таким как дерево и металл. Это легкий материал, обладающий впечатляющими положительными характеристиками. Заборы из виниловой решетки отличаются высокой прочностью и выдерживают любые погодные условия. Он не гниет и устойчив к агрессивным элементам, таким как плесень, грибок, насекомые и гниение. В отличие от дерева заборы из виниловой решетки не коробятся, не трескаются и не трескаются. С точки зрения обслуживания, все, что вам нужно, — это промыть его водой из шланга, чтобы он оставался чистым.Так как цвет ограждений из виниловой решетки вплавляется в материал, сколы краски — одна из вещей, о которых можно не беспокоиться. Также нет необходимости в регулярном уходе, таком как периодическая обработка, герметизация и перекраска. Перемещение происходит легко, а установка требует минимальных усилий.

С точки зрения дизайна заборы из виниловой решетки очень универсальны, поскольку они бывают самых разных стилей и цветов. Хотя обычный забор из перекрестной решетки обычно используется для традиционных и классических садов, винил позволяет сделать его более подходящим для современного или современного применения, потому что внешний вид можно обновить.Некоторые поставщики также допускают настройку, что делает его подходящим для любой темы. Вы можете использовать простой квадратный или ромбовидный узор, или, если вы хотите что-то более декоративное, сделать его на заказ с замысловатым узором. Также доказано, что это разумное вложение, которое стоит всего от 12 до 24 долларов за погонный фут, плюс гарантированная пожизненная гарантия, с которой он поставляется, является выигрышным бонусом.

Виниловые панели для заборов

Виниловые решетки для забора представляют собой готовые заборные панели, состоящие из винила, которые продаются секциями.Они обладают теми же упругими свойствами, о которых говорилось выше, и практически не требуют ухода — для очистки требуется только быстрое ополаскивание водой. Панели ограждения из виниловой решетки могут быть установлены вертикально или горизонтально, а также очень просты в установке. Его можно использовать как серию панелей для защиты пространства или как единое целое, чтобы добавить акцента в сады, патио или веранды.

Решетчатые заборные панели белые — Источник

Белые виниловые решетчатые заборные панели дополняют дизайн этого сада, вдохновленного классическим английским языком, и дают место для роста вьющимся виноградным лозам и растениям.

Короткая белая виниловая панель для забора в саду 1 фут x 4 фута — Источник

Модульные виниловые решетчатые заборные панели служат двойному назначению, так как их можно либо закрепить на существующем ограждении в качестве декоративного расширения, либо использовать как есть — как бордюр для растений или сада. Прочный и долговечный, этот дизайн также идеально подходит для защиты брюк и использования в качестве декоративного элемента для любого ландшафта.

Пластиковый решетчатый забор

Пластиковые решетчатые заборы практически не отличаются от решетчатых пластиковых заборов.Это также легкий материал, устойчивый к насекомым и гниению. Он не требует обработки для защиты от влаги, потому что он водонепроницаем. Обычно доступны в нейтральных цветах, таких как белый, коричневый, бежевый, зеленый, землистые оттенки и деревянная отделка. Пластиковые решетчатые заборы обычно формуют так, чтобы имитировать внешний вид натуральных материалов, таких как дерево. Поскольку иногда на него придавливается текстура, на нем может скапливаться плесень, что требует дополнительной очистки.

У них также ограниченный выбор цвета, потому что краска плохо держится на них.Если вы хотите изменить цвет пластиковой решетчатой ​​ограды, это означает, что вам придется приобрести специальный вид аэрозольной краски, которая стоит немного дороже. Помимо этого, еще одним из его недостатков является то, что он имеет тенденцию втягиваться и расширяться, учитывая, что это сплошная деталь, отформованная как цельная решетка. Таким образом, во время установки требуется значительный зазор для теплового движения. Решетчатые заборы из пластика также трескаются при воздействии экстремально низких температур.

Пластиковые панели забора обычно прессуются с текстурой и формуются в различных стилях, чтобы имитировать внешний вид натуральных материалов.Этот пластиковый решетчатый забор имеет диагональную форму открытого переплетения, которая отлично подходит для подвешивания кашпо, демонстрации цветочных контейнеров и для выращивания висящих растений.

Белый пластиковый решетчатый забор для мусорных баков — Источник

Одно из уникальных назначений решетчатых панелей для ограждений состоит в том, что с их помощью можно скрыть неприглядный вид на заднем дворе. Ненавидите вид на большие мусорные баки, оборудование для бассейна или другие язвы для глаз в вашем дворе? Тогда это может быть для вас идеальным и самым простым решением.

Деревянный решетчатый забор

Древесина, полюбившаяся за свою естественную красоту и универсальность, считается самым популярным материалом для решетчатых заборов. Помимо того, что древесина является экологически чистым материалом, она также удобна в строительстве, поскольку ее можно легко разрезать на различные размеры и формы, что делает ее очень подходящей для решетчатых работ. Он имеет отчетливый естественный вид, который не может сравниться ни с одним другим материалом. По мере старения древесины ее эстетическая привлекательность также увеличивается из-за уникальных оттенков и рисунков текстуры, которые резко меняются при выветривании.Кроме того, дерево можно легко окрасить или окрасить в любой цвет. Также легко прикрепить украшения, что делает его очень гибким с точки зрения дизайна. Деревянные решетчатые заборы также могут служить годами, поскольку они очень прочны. Это также, как правило, недорогое решение, которое стоит от 8 до 20 долларов за погонный фут.

Его недостатки включают необходимость регулярного ухода и обслуживания. Чтобы деревянные решетчатые заборы оставались в хорошем состоянии, их необходимо периодически обслуживать, обрабатывая, защищая от термитов и перекрашивая.Деревянные решетчатые заборы уязвимы для насекомых и термитов, а значит, перед использованием их необходимо предварительно обработать. Он имеет тенденцию трескаться, деформироваться или расширяться под воздействием агрессивных внешних факторов. Поскольку древесина также гниет, это также означает, что в конечном итоге ее необходимо заменить. Однако этих негативных особенностей можно избежать, если для решетчатого забора использовать правильный сорт дерева.

Наиболее распространенными видами древесины, используемой для изготовления заборов, являются красное дерево и кедр, так как оба этих вида обладают естественной эластичностью во влажном состоянии и устойчивы к насекомым.Береза ​​и сосна также являются другими вариантами, но они требуют предварительной обработки давлением перед использованием.

Деревянные решетчатые панели можно адаптировать к индивидуальному стилю в соответствии с индивидуальными вкусами. Не существует общего правила, согласно которому панели решетчатого забора всегда должны следовать диагональному узору плетения, вы можете проявить творческий подход в изучении узоров и комбинировании существующих конструкций заборов.

Этот классический деревянный решетчатый забор с диагональным переплетением очерчивает внешнее пространство этого дома, не закрывая обзор и позволяя домовладельцам наслаждаться видом и пропускать освежающий ветер и солнечный свет.

Дизайн этих зеленых деревянных решетчатых панелей для забора сливается с декоративными цветочными мотивами и орнаментами, а их бодрящий зеленый цвет гармонирует с окружающей зеленой листвой. Решетчатые заборы можно использовать в качестве периметра не только жилых массивов, но и любого типа внешнего пространства.

Решетчатый экран кондиционера из дерева — Источник

Готовая трехсторонняя деревянная решетчатая ширма предназначена для стильного скрытия неприятного вида систем кондиционирования.Это быстрое, доступное и очень вкусное решение для лечения распространенных нежелательных явлений и большого оборудования в домашних условиях.

Решетка из кедра

Кедр — это сорт мягкой древесины, который обычно выращивают в районах с влажной погодой, что делает его естественным приспособлением к суровым условиям, таким как влага, плесень, грибок и насекомые. Кедр, наряду с красным деревом, также производит натуральные масла, которые придают ему естественную способность противостоять гниению и насекомым. В отличие от других пород древесины, его не нужно подвергать химической обработке под давлением и герметизировать перед использованием.Его эластичность и способность противостоять погодным условиям делают его лучшим материалом для наружного строительства. Издавна это популярный материал для ограждений.

Заборы из кедровой решетки доказали свою устойчивость, исключительную долговечность и непросто расколются, деформируются или растрескиваются. Кроме того, он гарантированно прослужит дольше, чем другие заборы из мягкой древесины, например, из сосны. Он не только сможет противостоять погодным условиям, но также имеет тенденцию сохранять свою форму и сохранять прямое положение с течением времени.С точки зрения эстетики решетчатые заборы из кедра имеют потрясающий внешний вид.

Решетчатые заборы из кедра не нужно красить или красить, они достаточно красивы сами по себе — с возрастом приобретают отчетливый серый цвет. Хотя кедр стоит дороже по сравнению с другими деревянными заборами, он оказался экономически эффективным решением, учитывая, что он прослужит очень долго. В целом, он до сих пор считается одним из самых доступных материалов для решетчатых заборов. С точки зрения обслуживания, он не требует окрашивания и герметизации, но требует небольшого ухода, чтобы сохранить его в хорошем состоянии.

Кедр — лучший вариант для деревянных решетчатых заборов из-за своей естественной упругости и изысканной красоты. Эта сплошная нижняя решетчатая верхняя ограда придает уединение этому заднему двору, добавляя саду деревенского шарма.

Атрибуция № 1

Кедровый забор с калиткой и решетчатым верхом

Внешний вид решетчатых ограждений может быть улучшен подходящими воротами или дверным проемом. Решетчатый забор из дерева имеет плоское дно из массива кедра с простой прямоугольной решетчатой ​​перемычкой в ​​естественной отделке.

Металлические решетчатые ограждения

Металл — это сверхпрочный материал, обладающий исключительной прочностью и упругостью. Он известен своей прочностью и способностью служить долгие годы. Обычные типы металлов, используемых в качестве материалов для ограждений, — это кованое железо, сталь или алюминий. Поскольку металлические решетчатые заборы трудно сломать, они являются отличным выбором для домовладельцев, которые хотят обеспечить безопасность и защиту, не жертвуя при этом внешним видом решетчатого забора.

Металлические решетчатые заборы можно настроить в любом дизайне, что позволяет выбирать из множества замысловатых орнаментов, однако некоторым домовладельцам все еще не хватает универсальности.Хотя металлические решетчатые заборы не гниют, не деформируются, не разлагаются и не заражаются термитами, они подвержены ржавчине при воздействии внешних элементов. Он требует регулярного ухода, такого как повторная шлифовка и перекраска, чтобы обеспечить его хорошее состояние. Некоторые из его отрицательных особенностей также включают меньшее удобство в обращении с материалами из-за большого веса. Он не подходит для проекта «Сделай сам», потому что его сложно установить. Также он дороже других материалов для решетчатых заборов.

Металлические решетчатые заборы могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в виде замысловатых узоров, таких как показанный выше.В эту конструкцию вошла металлическая решетчатая ограда со стеной по периметру из кирпича и камня. Встроенная цветочная коробка с множеством цветов и сочными цветами используется для добавления контраста текстуре и общему виду этого пространства.

Великолепный внутренний дворик в испанском стиле с большими изогнутыми окнами, в которых металлическая решетка используется в качестве защитного ограждения, позволяя при этом любоваться видами на склоны холмов.

Металлические решетчатые заборы не только обеспечивают безопасность, но и подчеркивают красоту вашего дома и заднего двора.Отличный способ определить периметр, не закрывая обзор.

Забор с решетчатой ​​верхушкой

Заборы с решетчатыми верхушками, как правило, представляют собой частные ограждения, украшенные решетчатыми заголовками. Плоские доски длиной от четырех до шести футов обрабатываются решетчатыми топперами в 1 фут в виде арок, прямых или зубчатых конструкций. Этот тип решетчатого забора идеально подходит для домовладельцев, которые любят внешний вид решеток, но предпочитают изоляционные ограждения.

Решетчатый забор из красного дерева с калиткой — Источник

Красное дерево — еще один лучший вариант для деревянных решетчатых заборов из-за его отчетливого насыщенного красноватого цвета, который выделяет его и придает теплую привлекательность домам.Этот забор для уединения имеет полностью плоскую нижнюю панель с диагональной решетчатой ​​верхней частью, сочетающуюся с полностью деревянными воротами перголы с естественной прозрачной отделкой.

Attribution # 2

Забор Good Neighbor из красного дерева с решетчатой ​​вершиной

Обычно деревянные ограждения используются для создания границ между двумя объектами, но решетчатые заборы представляют собой альтернативное решение, очерчивая пространства без особых ограничений. Деревянный забор в виде ромбовидной решетки используется как декоративный элемент для украшения этого однотонного пространства.

Решетчатый забор

Решетчатые ограждения для частной жизни являются одновременно декоративными и функциональными с точки зрения блокировки прямой видимости во дворе или собственности. Этот тип решетчатых заборов обычно имеет высоту 6 футов и может состоять либо из длинных досок с решетчатым заголовком, либо из цельной решетчатой ​​панели с более плотным рисунком, чем обычный решетчатый экран. Между планками решетчатых ограждений обычно есть расстояние 20 миллиметров. Растянутый узор переплетения мешает людям заглядывать в собственность, поскольку он имеет тенденцию скрывать все в вашем дворе.

Белые деревянные доски для забора с диагональной решетчатой ​​вершиной имеют нотку классики, которая хорошо сочетается с традиционными дачными садами. Они работают как идеальный фон и создают основу для пышных цветущих цветов и обильных растений.

Этот задний двор в тропическом стиле имеет деревянную террасу с темной морилкой и соответствующий горизонтальный забор с решетчатым верхом. Добавление решетчатых панелей в верхней части забора помогает обеспечить уединение от ближайших соседей.

Этот композитный забор из плоских досок с диагональной решетчатой ​​вершиной украшен орнаментами французской готики на каждом столбике забора.Этот дизайн, оформленный в приглушенных оливково-зеленых и белых тонах, представляет собой современный вариант традиционного решетчатого забора.

Этот дворик-патио с небольшим садом окружен белым забором с вертикальной решетчатой ​​решеткой и изогнутыми воротами. Узкая беседка расположена над забором и создает тень, а также является привлекательным элементом дизайна.

Обветшалый вид этой деревянной плоской доски с решетчатым верхним забором излучает деревенский шарм, поскольку он изолирует этот внутренний дворик в уютное логово на открытом воздухе, где можно развлечься с друзьями и собрать членов семьи.

Решетчатые ограждения также широко используются в качестве ограждений для спа. На картинке выше показано теплое, уютное место для джакузи и отдыха на открытом воздухе, которое окружено деревянными диагональными решетчатыми заборами, которые идеально сочетаются с материалами настила.

Квадратный забор

Квадратные решетчатые заборы выполнены в традиционном стиле и обычно используются в качестве садовых заборов или элементов ландшафта. Пространство между вертикальными и горизонтальными планками делает его очень подходящим в качестве решетки для вьющихся растений и вьющихся лоз.

Решетчатые заборы гармонично сочетаются с окружающим ландшафтом, создавая ощущение органичности. Этот дизайн представляет собой белый квадратный решетчатый забор с зубчатыми воротами-беседками, которые украшены яркими петуниями и цветущими виноградными лозами. Поговорим о прекрасном празднике для глаз!

Этот уютный внутренний дворик из брусчатки имеет решетчатый забор из красного дерева и небольшую беседку, обеспечивающую уединение и тень. Металлический забор из кованого железа и металлическая уличная мебель придают ему классическую атмосферу.Атрибуция № 3

Деревянный решетчатый забор с воротами и висячими лозами

Расширить садовые участки решетчатым забором. Пространства между плетеными планками идеально подходят для вертикального озеленения, а также для выращивания вьющихся лоз и висячих растений.

Открытое квадратное переплетение имеет более толстые ламели, которые обеспечивают более прочную версию решетчатого забора. Здесь мы видим его как дверной проем и границу переднего двора дома.

Белый решетчатый забор

Белые решетчатые заборы — фаворит для классических пейзажей и дачных садов.Так же, как конструкции штакетных заборов, они придают классический шарм открытым пространствам.

Этот изящный патио окружает изящный белый зубчатый диагональный решетчатый забор. Белые заборы обладают классическим вневременным шармом, который подходит как для традиционных, так и для загородных открытых пространств.

Красиво ухоженный задний двор с небольшим бассейном и современным решетчатым забором для безопасности и уединения. Решетка — отличный выбор для тех, кто хочет создать более уединенное место для принятия солнечных ванн.Смотрите больше идей заборов для бассейнов здесь.

Белый решетчатый забор с цветочными ящиками является привлекательным дополнением к саду и может быть дополнительно украшен вьющимися цветами, чтобы создать безмятежную среду на заднем дворе.

Вот еще один пример белого частного забора с решетчатым верхом, который отделяет это причудливое патио от двора соседа. Конструкции решетчатых ограждений могут быть улучшены за счет использования водного сооружения на открытом воздухе или небольшого фонтана, такого как показанный выше.

Белые диагональные решетчатые заборы с висящими на них виноградными лозами добавляют привлекательный визуальный компонент к внешнему виду этого роскошного современного сада.

Низкие и короткие диагональные решетчатые панели ограждения очерчивают границу этой собственности, а также служат декоративным фоном для металлических скамеек.

Белый решетчатый потолок может обеспечить тень солнечному дворику на заднем дворе и создать более приятный опыт для развлечения и общения с друзьями и семьей.

На этой привлекательной террасе заднего двора имеются белые решетчатые заборные панели, а также решетчатый потолок для создания уютного убежища. Панели для забора идеально подходят для тех мест, где вам нужна дополнительная конфиденциальность, например, для перекрытия прямой видимости из окна соседей или улицы.

Беседка с решеткой

Беседка с решеткой может стать романтическим фоном, который украсит ваш задний двор или патио. Добавить решетчатые панели в конструкцию относительно легко, и они могут обеспечить тень и уединение, что поможет вам создать идеальное место для сидения и отдыха.

Эта красивая деревянная беседка — идеальное место для отдыха среди вьющихся цветов и скамейки внутри. Декоративная деревянная решетка добавляет визуального интереса и помогает цветам взбираться вверх по конструкции.

Представьте, что вы сидите в этом великолепном саду, окруженном этим декоративным металлическим куполом с замысловатой решеткой, и наслаждаетесь днем. Садовая мебель, в том числе два стула и диванчик, предоставляет достаточно места для развлечений и общения с друзьями и семьей.

Эта деревянная беседка с решетчатыми стенками создает привлекательный акцент на этом большом заднем дворе. Яркие цветы и большая лужайка создают в этой беседке безмятежную атмосферу для отдыха на свежем воздухе.

Решетчатый забор своими руками

Помимо покупки готовых решетчатых панелей или заказа панели на заказ у местного поставщика, решетчатые заборы также могут быть приняты в качестве проекта «Сделай сам». Решетки легко изготовить, так как для этого требуется всего лишь вырезать тонкие планки из куска дерева с помощью циркулярной пилы, а затем концы каждого куска обрезаются под углом, прибиваются или скрепляются скобами в месте встречи.Он может быть квадратным или диагональным, а для завершения образа может быть добавлена ​​прямоугольная рамка.

Прелесть создания собственного решетчатого забора в том, что его можно свободно настраивать в зависимости от вашего вкуса. Дизайн становится более индивидуальным, а декоры могут быть добавлены по желанию. Также он позволяет создать решетчатый забор из новых или старых материалов. Решетчатые заборы также могут быть интегрированы с другими материалами, такими как дерево, бетон или камень. Его также можно включить в элементы ландшафта или использовать в качестве акцента для бордюров растений, плинтусов и перил.

Атрибуция № 4

Старый забор из красного дерева с решетчатым верхом

Деревянные вершины забора из диагональной решетки служат декоративным способом увеличения высоты ограждения. Выветренный вид этого решетчатого забора дополняет деревенскую привлекательность черепицы на сайдинге дома.

Тем не менее, для тех, кто хотел бы помочь сохранить древесину и обновить ее, можно нанести морилку с отличными результатами. Один из способов избежать утомительной работы по окрашиванию между планками — это использовать спрей для удаления пятен, например WaterSeal Томпсона.Он выпускается в традиционном коричневом цвете и представляет собой спрей для пятен, который сэкономит вам много времени и энергии. Придет время вернуть забору новый вид.

Установка решетчатых ворот из дерева — еще один способ придать декоративный вид этому стилю. Эти типы ворот можно приобрести в крупных строительных магазинах и установить самостоятельно, используя прилагаемый комплект оборудования во второй половине дня.

Как построить решетчатый забор

Если у вас есть время и вы хотите попробовать свои силы в несложном строительстве, то строительство решетчатого забора может быть для вас идеальным проектом.Требуется лишь небольшая сборка и относительно намного проще построить, чем другие типы ограждений, обычно это занимает всего 2–3 дня и не вызовет большой дыры в вашем кармане. Кроме того, проекты «Сделай сам» позволяют настраивать дизайн в соответствии с вашими конкретными потребностями и стилевыми предпочтениями.

В этом уроке мы научим, как построить свой собственный деревянный решетчатый забор. В этой конструкции используется готовая деревянная решетка, поскольку она устраняет необходимость собирать все части вместе с нуля, что экономит вам огромное количество времени.Вот некоторые из материалов и инструментов, необходимых для создания деревянного решетчатого забора, а также шаги, которые вы можете выполнить для его создания:

Что вам понадобится:

• Колья деревянные
• Шпагат
• Винты оцинкованные, 2 дюйма
• Гвоздь оцинкованный
• Обработанные стойки 4 «x 4»
• Деревянная решетка, обработанная под давлением 4 ‘x 8’ (готовая и доступная в местных магазинах товаров для дома)
• Цементная смесь (можно использовать «быстротвердеющий» бетон)
• Щебень
• Песок
• Вода

Что использовать:

• Рулетка
• Уровень плотника
• Струна Мейсона
• Ямокопатель для почтовых ям
• Лопата
• Электродрель
• Молот
• Циркулярная пила или лобзик
• Тачка колесная

Атрибуция № 5

Установка решетчатых панелей ограждения

Этапы строительства решетчатого деревянного забора:

• Определите конструкцию, назначение и расположение решетчатого забора. Первым шагом к любому проекту, вероятно, является определение цели того, что вы собираетесь построить, потому что от этого зависят все другие факторы, которые вам необходимо учитывать, такие как размеры, высота и планировка. Знайте назначение своего решетчатого забора — будет ли он использоваться для покрытия всего периметра вашей собственности, будет ли он использоваться для уединения или вы просто хотите использовать его в качестве декоративного акцента? Естественно, решетчатый забор, который будет использоваться для уединения, потребует более высоких панелей и более плотного плетения.Следовательно, размер, компоновка и дизайн, которого вы стремитесь достичь, будут следовать. Как только вы определитесь с этими факторами, пора подготовить место для решетчатого забора.

• Измерьте площадь. С помощью рулетки измерьте периметр помещения, в котором вы собираетесь поставить решетчатый забор. Важно точно измерить, потому что это обеспечит минимальную корректировку размера резки материалов по мере выполнения проекта. Это также даст вам представление о точном количестве деревянных столбов и решетчатых панелей, которые вам понадобятся.

• Найдите начальную точку вашего забора. Отметьте эту точку, постучав деревянным колом на его месте у земли, затем разметьте оставшуюся часть линии забора, используя веревку каменщика. Длину решетчатых панелей можно использовать в качестве ориентира для определения расстояния между стойками. Вам решать, хотите ли вы установить панели вертикально или горизонтально. Но максимальное расстояние для этого составляет 8 футов между каждой стойкой. Добавьте ставки, чтобы отметить каждую позицию сообщения. Продолжайте так, пока не закончите всю линию забора.Убедитесь, что вы сохраняете равные интервалы по всему периметру.

• Проложите шпагат вдоль линии забора. Обвяжите первый кол (отправная точка забора) шпагатом и наткнитесь на каждую колышек. Убедитесь, что шпагат идет прямо, если вы когда-нибудь заметите какие-либо расхождения, вы можете соответствующим образом отрегулировать колья.

• Выкопайте яму для ваших столбов. Удалите первую стойку в исходной точке, затем с помощью копателя ям для столбов выкопайте яму размером не менее трети столба плюс шесть дюймов.Вы также можете использовать высоту решетчатых панелей, чтобы отрегулировать высоту стоек. Если вы планируете добавить декоративные заглушки для столбов, вам необходимо выделить не менее 12 дюймов свободного пространства над решетчатыми панелями. По крайней мере, столбов должно уходить под землю, чтобы обеспечить прочный фундамент. Выкопайте яму для каждого колышка вдоль линии забора. Повторяйте, пока не дойдете до конца.

• Насыпьте в отверстия 6 дюймов дробленого гравия или камня. Заполнить и плотно упаковать.

• Поместите столб на каждое отверстие. Когда гравий уложен, осторожно установите каждую стойку в соответствующие отверстия.

• Протяните шпагат и разместите колья вдоль каждой стойки, чтобы они стояли вертикально. Используйте уровень, чтобы проверить, прямые ли они. Прежде чем устанавливать их на постоянное место, убедитесь, что они стоят ровно отвесно.

• Используйте верх решетчатой ​​панели в качестве направляющей для проверки высоты стоек. Обрежьте панели, если требуются корректировки, но, как упоминалось ранее, если измерения будут тщательно сняты и отмечены во время подготовки материалов, это не будет проблемой.Кроме того, при необходимости отрегулируйте выравнивание еще раз.

Атрибуция № 6

Строительство решетчатого забора на заднем дворе

• Замесить цементную смесь согласно инструкции на упаковке. Вы можете делать это небольшими партиями, чтобы не было слишком легко. Вы также можете попросить своего поставщика выбрать тип «быстрого схватывания», который просто выливается прямо из пакета, сушится и не перемешивается, а затем замачивается водой. Этот тип бетона сэкономит вам силы и время, поскольку он устраняет необходимость в перемешивании и сокращает время отверждения до ночи.

• Залейте в отверстия сухую бетонную смесь. Полностью заполните и дайте высохнуть в течение 24-48 часов. Как только цемент полностью затвердеет, удалите шпагат и колья.

• Подставить решетки в стойки. Отметьте место в столбах, куда вы хотите прикрутить решетчатые панели. Это должно быть на стороне столбов, которая обращена к внутренней части вашего двора. Предварительно просверлите отверстия по этим отметкам, затем прикрепите решетчатые панели с помощью электродрели и нескольких оцинкованных шурупов.Продолжайте процесс, пока не дойдете до конца линии забора. Еще раз проверьте, все ли ровно, с помощью уровня.

• Добавьте последние штрихи. Нанести краску или покрыть слоем морилки. Вы также можете оставить решетчатый забор без отделки, если предпочитаете естественный вид дерева. Прикрепите декоративные колпачки для столбов или украсьте их по своему усмотрению.

Атрибуция № 7

Решетчатый панельный забор с подсветкой

Подчеркните красоту деревянных решетчатых заборов с помощью акцентных светильников теплого белого цвета.Любой приусадебный участок или сад, несомненно, будет выглядеть уютнее, если будет добавлено окружающее освещение.

Идеи решетчатых заборов Инфографика:

[expand title = ”Показать источники изображений” swaptitle = ”Скрыть источники изображений”]
# 1 Кедровый забор и ворота от Flickr (Лицензия Creative Commons)
# 2 Решетчатый забор в Сан-Франциско от Flickr (Лицензия Creative Commons)
# 3 TristanFerne от Flickr (Creative Commons License)
# 4 pb3131 от Flickr (Creative Commons License)
# 5 TimFuller от Flickr (Creative Commons License)
# 6 TimFuller от Flickr (Creative Commons License)
# 7 TimFuller от Flickr (Creative Commons License) )
[/ раскрыть]

Посетите нашу картинную галерею идей садовых заборов, чтобы увидеть еще больше способов улучшить задний двор вашего дома.

Реактивно распыляемый нитрид никеля в качестве электрокаталитического противоэлектрода для солнечных элементов, сенсибилизированных красителями и квантовыми точками

Характеристика материала

На рис. 1a, b показаны спектры XRD стеклянной подложки FTO, пленки Pt, пленки никеля и полученного никеля. нитридная пленка, нанесенная на FTO-стекла (рис. 1б — крупный план области на рис. 1а). Положение пика пленки нитрида никеля было почти идентично тетраэдрической кристаллической структуре Ni ₂ N ²⁶ .Изображения ПЭМ были получены после приготовления пленки нитрида никеля с использованием сфокусированного ионного пучка (FIB), как показано на рис. 2a – c. Кристаллическая структура приготовленной пленки нитрида никеля была перекрестно проверена путем измерения шага решетки (рис. 2b) и определения выбранной области электронной дифракции (SAED) картины (рис. 2c) ²⁶ . Для сравнения был также получен спектр XRD металлической пленки Ni, как показано на рис. 1a, b, с положением пиков, отнесенным к пику металлического Ni (JCPDS 04-0850).Как показано на рис. 1а, 1b, в спектре XRD полученного нитрида никеля не обнаружены пики, соответствующие металлическому Ni, что указывает на то, что осажденный Ni был эффективно азотирован в процессе реактивного распыления. Пленка Pt также была приготовлена ​​как обычный КЭ. Его спектр XRD соответствует спектру металлической Pt, как показано на рис. 1a, 1b (JCPDS 04-0802). Как показано на СЭМ-изображениях (рис. 2d, e), пленки как Pt, так и нитрида никеля были равномерно нанесены на FTO-стекла. В частности, пленки нитрида никеля имели пористую наноструктуру, напоминающую цветную капусту.Толщина осажденного нитрида никеля составляла около 130 нм, что было оценено по его ПЭМ-изображению, показывающему пленку, полученную фрезерованием FIB.

Рисунок 1

( a, b ) Спектры XRD пленок Pt (синие линии), Ni (зеленые линии) и нитрида никеля (красные линии) на стеклах FTO (черные линии), с ( b ) показывает область крупным планом в пределах ( a ).

Рис. 2

( a, b ) ПЭМ-изображения при разном увеличении и SAED-рисунок ( c ) пленки нитрида никеля.( d, e ) СЭМ-изображение пленки ( d ) Pt и ( e ) нитрида никеля на стеклах FTO. Вставки ( d ) и ( e ) представляют собой изображения с большим увеличением.

Химическое состояние полученных пленок нитрида никеля исследовали методом РФЭС. На рис. 3а представлены спектры пленок никеля и нитрида никеля в широком диапазоне сканирования. В состав обеих пленок входили Ni, O и C. Кроме того, на пленке нитрида никеля наблюдался N.Как показано на рис. 3b, металлическая пленка Ni показала три пика, соответствующих Ni 2p _3/2 в области более низких энергий связи (850–862 эВ), и два пика, соответствующих Ni 2p _1/2 в область более высоких энергий связи (867–875 эВ) ²⁷ . Пик Ni 2p _3/2 при 851,5 эВ может быть отнесен к связи Ni-Ni ^28,29 , а пики при 855,0 и 860,0 эВ могут быть отнесены к связи Ni-O ^27,29 , что указывает на что поверхность пленки может быть частично окислена.Пленка нитрида никеля имела почти такой же спектр, что и пленка металлического Ni. Однако пик связи Ni-Ni сместился в сторону более высокой энергии связи (851,8 эВ) по сравнению с пиковой энергией металлической пленки Ni из-за образования связей N-Ni ²⁰ . Свидетельство азотирования никеля в процессе реактивного распыления было ясно выявлено пиком N 1s, показанным на рис. 3c. Пленка нитрида никеля показала четкий пик N 1s при 395,8 эВ ³⁰ , тогда как пленка металлического Ni не показала пиков в той же области энергии связи.

Рис. 3

( a ) XPS-спектры пленок никеля (черные линии) и нитрида никеля (красные линии) в широком диапазоне сканирования для ( b ) пика уровня ядра Ni 2p и ( c ) ) пик уровня ядра N 1s. ( d ) XANES-спектры Ni с K-краем никеля и нитрида никеля. ( e, f ) Взвешенное по k ³ преобразование Фурье спектров EXAFS на K-крае Ni для никеля ( e ) и нитрида никеля ( f ).

Для дальнейшей характеристики кристаллической структуры приготовленного нитрида никеля был проведен анализ тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (XAFS) на K-крае Ni.Из данных XANES (рис. 3d) было подтверждено, что степень окисления пленки нитрида никеля была значительно выше, чем у пленки металлического Ni, на основании ее высокоэнергетического смещения края и повышенной интенсивности белой линии. Это означает успешное азотирование в процессе реактивного распыления. EXAFS также наблюдали, чтобы охарактеризовать решеточную структуру пленки нитрида никеля. На рисунках 3e, f показаны преобразованные Фурье k ³ -взвешенные EXAFS-спектры металла Ni и нитрида никеля с согласованными результатами, основанными на оконной функции Кайзера-Бесселя с d k = 1.0 и d R = 0,5. R-фактор для EXAFS-подгонки пленок металлического Ni и нитрида никеля составил 0,0017 и 0,0196 соответственно. Структура решетки металлического Ni, как известно, является гранецентрированной кубической, в то время как нитрид никеля состоит из атомов Ni в объемно-центрированной тетрагональной структуре с атомами N, расположенными на двух противоположных сторонах тетрагональной элементарной ячейки. В металлической пленке Ni расстояние Ni-Ni составило 2,483 Å по результатам аппроксимации. Однако межатомные расстояния Ni-Ni были намного больше в нитриде никеля и составляли 2.699 и 2,800 Å, а расстояние Ni-N составляло 1,972 Å. Постоянные решетки нитрида никеля, основанные на результатах EXAFS, составили a = b = 2,800 и c = 3,686.

Электрокаталитическая активность и стабильность электродов из нитрида никеля

Электрокаталитическая активность и стабильность электродов из нитрида никеля сравнивались с таковыми у обычных Pt-электродов с помощью анализа CV, как показано на рис. 4. На рис. 4а показаны две четкие пары окислительно-восстановительных сил. потенциалы для Pt-электродов с окислительно-восстановительной парой иодида.Более положительные и отрицательные пары соответствуют окислительно-восстановительной реакции I ₂ / I ₃ ^— и I ^— / I ₃ ^— соответственно ³¹ . С другой стороны, электроды из нитрида никеля не показали четких пар окислительно-восстановительных потенциалов для окислительно-восстановительной пары иодида, а плотность окислительно-восстановительного тока была значительно ниже по сравнению с электродами из Pt, как показано на рис. 4b. Однако это электрокаталитическое поведение было обратным для окислительно-восстановительной пары полисульфидов.В то время как Pt-электроды не показали выдающихся характеристик полисульфидной окислительно-восстановительной пары, электроды из нитрида никеля показали четкие окислительно-восстановительные потенциалы со значительно более высокой плотностью тока ³² , как показано на рис. 4c, 4d. Эти результаты означают, что электроды из нитрида никеля имеют более низкую электрокаталитическую активность в отношении окислительно-восстановительной пары йодида по сравнению с обычными Pt-электродами; однако они обладают превосходной электрокаталитической активностью в отношении окислительно-восстановительной пары полисульфидов.Электроды из нитрида никеля сохраняли интенсивность и форму своих кривых CV в течение 10 циклов для обеих окислительно-восстановительных пар, что указывает на их электрохимическую стабильность для обеих окислительно-восстановительных пар.

Рис. 4

Циклические вольтамперограммы (CV) ( a ) Pt и ( b ) электродов из нитрида никеля для йодидной окислительно-восстановительной пары. CV электродов из нитрида никеля ( c ) и ( d ) никеля для полисульфидной окислительно-восстановительной пары.

Из рис. 4d наблюдается относительно большое падение электрокаталитической активности после первого цикла CV.Поскольку это может быть связано с взаимодействием между нитридом никеля и полисульфидным электролитом, электрохимическая стабильность нитридного никелевого электрода была дополнительно исследована путем сравнения его кристаллической структуры и химического состояния до и после 10 циклов CV. На дополнительном рис. 1a, b сравниваются XRD-спектры электрода из нитрида никеля до и после 10 циклов CV. Было подтверждено, что кристаллическая структура сохраняется после нескольких циклов CV для обоих электролитов (йодидный и полисульфидный окислительно-восстановительные электролиты), что указывает на то, что нитрид никеля не растворялся химически ни в одном из электролитов.Химические состояния были исследованы с помощью карт электронно-энергетической фильтрации (EF) -TEM после отбора проб с использованием FIB (рис. 5a – c). Для этого анализа электроды промывали ацетонитрилом или деионизированной водой после циклов CV в йодидном или полисульфидном электролите, соответственно, чтобы удалить оставшиеся окислительно-восстановительные частицы на поверхности. Как показано на рис. 5, распределение Ni и N сохранялось после нескольких циклов CV в обоих электролитах. Кроме того, йод (I) не был обнаружен после 10 циклов CV в йодидном электролите, что указывает на то, что иодид-ионы не адсорбируются и не вступают в химическую реакцию с нитридом никеля.Однако сера (S) была обнаружена в электроде после 10 циклов CV в полисульфидном электролите. Это указывает на то, что сульфид-ионы в электролитах адсорбируются или химически реагируют с нитридом никеля. Химическое взаимодействие между нитридом никеля и сульфид-ионами было также подтверждено сравнением XPS-спектров электрода из нитрида никеля до и после 10 циклов CV в полисульфидном электролите (дополнительный рис. S2). По сравнению с пиком Ni 2p _3/2 связи Ni-Ni для предварительно приготовленного электрода (при энергии связи 851.8 эВ), энергия электрода после 10 циклов CV значительно сдвинулась в сторону более высокой энергии связи (853,3 эВ), предполагая, что ионы сульфида химически реагировали с нитридом никеля ³³ . Кроме того, пики Ni 2p _3/2 связи Ni-O для свежеприготовленного электрода (при энергиях связи 854,7 и 859,8 эВ) стали нечеткими после 10 циклов CV. Это может быть связано с тем, что ионы сульфида замещают атомы кислорода на поверхности электрода. Химическая связь Ni-S была четко обнаружена по пику S 2p (при энергии связи 161.5 эВ) для электродов после 10 циклов CV ³³ . Учитывая, что XPS — это метод в основном для анализа поверхности и что объемное распределение частиц Ni и N сохранялось после многочисленных циклов CV (что подтверждено элементными картами EF-TEM), можно сделать вывод, что объемная структура никеля нитридные электроды химически устойчивы к полисульфидному электролиту; однако возможна химическая реакция между поверхностью электрода и сульфид-ионами. Недавно Kim et al. сообщил, что пленки сульфида никеля (NiS) проявляют высокую электрокаталитическую активность по отношению к окислительно-восстановительной паре полисульфидов ³⁴ . Принимая во внимание эти результаты, химическая реакция с сульфид-ионами на поверхности электрода не может ухудшить электрокаталитическую активность нитрида никеля по отношению к полисульфидному электролиту. Кроме того, как уже показано на рис. 3, химическая связь между Ni и O была обнаружена с помощью XPS; однако эти формы кислорода не были обнаружены элементарными картами EF-TEM (рис.5а – в), за исключением области FTO-стекла, из чего следует, что приготовленный электрод из нитрида никеля окислился только на поверхности.

Рис. 5

ТЕМ-изображения и элементарные EF-TEM-карты электродов из нитрида никеля ( a ) до и ( b, c ) после 10 циклов CV в йодидных и полисульфидных окислительно-восстановительных электролитах.

Электрокаталитическая активность электродов из платины и нитрида никеля была подтверждена измерениями поляризации Тафеля ¹⁶ , как показано на рис.6а, б. Для этих измерений были изготовлены симметричные фиктивные ячейки с электродами из платины или нитрида никеля. Поляризационные кривые Тафеля показывают логарифмическую плотность тока ( Дж ) как функцию напряжения ( В ). Больший наклон кривой Тафеля означает более высокую плотность тока обмена ( Дж, ₀ ), и это указывает на превосходную электрокаталитическую активность. Как показано на рис. 6а, платиновый электрод показал значительно более высокое значение Дж ₀ для йодидного электролита по сравнению с электродом из нитрида никеля.Однако эта ситуация была обратной для полисульфидного электрода, показанного на рис. 6b, с электродом из нитрида никеля, показывающим значительно более высокое значение Дж ₀ , чем электрод Pt. Эти результаты предполагают, что электрокаталитическая активность электрода из нитрида никеля ниже для йодидной окислительно-восстановительной пары, но лучше для полисульфидного электролита по сравнению с Pt-электродом, что совпадает с данными CV. Чтобы количественно сравнить электрокаталитическую активность электродов из Pt и нитрида никеля, мы получили спектры импеданса от одних и тех же симметричных фиктивных ячеек, показанных на рис.6с, 6г. Мы использовали модель эквивалентной схемы, состоящую из последовательного сопротивления ( R _s ), импеданса на границе раздела электролит / электрод ( R _ct и CPE) и конечного импеданса Варбурга ( W _s ). ), связанных с диффузией электролита (дополнительный рис. S3) ^17,35 . R _ct относится к переносу заряда на границе раздела между электродом и электролитом. CPE означает «элемент постоянной фазы», ​​который обычно заменяет конденсатор в эквивалентной схеме, связано с шероховатостью электродов ³⁶ .С помощью CPE можно оценить емкость двойного слоя ( C _dl ). Эти два значения ( R _ct и C _dl ), которые связаны с электрокаталитической активностью, были получены после подбора спектров импеданса программой ZView, как указано в таблице 1. Для йодидной окислительно-восстановительной пары. электрод из нитрида никеля имел значительно больший R _ct по сравнению с Pt электродом, что указывает на его низкую электрокаталитическую активность, поскольку R _ct относится к J ₀ по J ₀ = (RT) / (нФ R _ct ) ^17,35 .Напротив, для полисульфидной окислительно-восстановительной пары электрод из нитрида никеля показал значительно увеличенное C _dl , а также уменьшенное R _ct , что подразумевает наличие множества участков электрохимической реакции. Значительно повышенная электрокаталитическая активность нитрида Ni может быть объяснена быстрой передачей заряда и многочисленными участками электрохимических реакций. Исходя из этих результатов, можно ожидать, что КЭ из нитрида никеля могут быть подходящими для КДСК, а не для ДСК.

Таблица 1 Параметры, определенные путем подбора спектров импеданса симметричных фиктивных ячеек с электродами из платины и нитрида никеля. Рис. 6

Тафелевские поляризационные кривые симметричных фиктивных ячеек с Pt (синие линии / квадраты) или нитридом никеля (красные линии / кружки) электродами для ( a ) иодидных и ( b ) полисульфидных электролитов. Спектры импеданса симметричных фиктивных ячеек для ( c ) иодидного и ( d ) полисульфидных электролитов, на вставках показаны увеличенные спектры.

Применение электродов из нитрида никеля в мезоскопических солнечных элементах, сенсибилизированных красителем или квантовыми точками

Наконец, подготовленные электроды из нитрида никеля были использованы в качестве КЭ в мезоскопических ДСК и КДСК. На рисунке 7 показаны характеристики плотность-напряжение фототока ( Дж, — В ) и спектры IPCE ДСК и КДСК с КЭ из платины или нитрида никеля. Параметры фотоэлектрических характеристик приведены в таблице 2. Как указано в таблице 2, ДСК с нитридом никеля CE продемонстрировала более низкую эффективность преобразования (η, η = 3.75%), чем у обычного Pt CE (η = 7,62%). Эта более низкая эффективность была в основном из-за плохого коэффициента заполнения, который тесно связан с более низкой электрокаталитической активностью электрода из нитрида никеля для йодидного окислительно-восстановительного электролита ¹⁶ . Более низкая плотность тока короткого замыкания ( J _sc ) нитрида никеля CE была также подтверждена спектрами IPCE (рис. 7b). Однако при применении в QDSC, нитрид никеля CE показал значительно улучшенные характеристики ячейки по сравнению с Pt CE. J _sc и коэффициент заполнения были улучшены для QDSC с нитридом никеля CE, что привело к значительному увеличению эффективности преобразования (на 39%) по сравнению с Pt CE. Гораздо более высокое значение J _sc было также подтверждено спектрами IPCE (рис. 7d). Эти улучшенные фотоэлектрические характеристики были приписаны превосходной электрокаталитической активности нитрида никеля СЕ для полисульфидного окислительно-восстановительного электролита. Эта тенденция фотоэлектрических характеристик хорошо согласуется с данными CV, тафелевской поляризации и импеданса.Кроме того, удлинение световых путей за счет отражения было немного больше в ячейках, в которых использовались КЭ из нитрида никеля, чем в ячейках с КЭ из Pt (Дополнительный рис. S4), и это также, по-видимому, способствовало более эффективному использованию света. Эти результаты позволяют предположить, что нитрид никеля CE может быть многообещающе использован для QDSCs, использующих полисульфидный электролит. В данной работе мы исследовали электрокаталитическую активность КЭ нитрида никеля только для окислительно-восстановительных пар йодида и полисульфида; Между тем, существует несколько альтернативных окислительно-восстановительных пар для мезоскопических сенсибилизированных красителем и КТ солнечных элементов, включая окислительно-восстановительные пары на основе кобальта ^2,37 или дисульфид / тиолат ³⁸ .Дальнейшие исследования по изучению электрокаталитической активности СЕ нитрида никеля для этих окислительно-восстановительных пар могут быть полезными в качестве будущей работы.