Атомная плотность — количество атомов на единицу площади — неодинакова для разных плоскостей кристаллической решетки. Например, в объемно-центрированной кристаллической решетке плотность атомов в заштрихованном квадрате площадью а1 (рис. 1) равна 1/а
2, так как каждый из четырех атомов в этой плоскости принадлежит четырем элементарным ячейкам. Площадь заштрихованного прямоугольника той же кристаллической решетки равна а√2, атомная плотность равна 2/а
2√2. В рассматриваемой плоскости имеются два собственных атома. Каждый из четырех атомов в этой плоскости принадлежит четырем элементарным ячейкам, а атом в центре ячейки — только этой одной ячейке (т.е. количество атомов 1 этой плоскости 4×1/4 + 1 = 2). Аналогично неодинаково межатомное расстояние в рассмотренных плоскостях. Поскольку силы межатомного взаимодействия зависят от межатомного расстояния, свойства кристалла в различных плоскостях и направлениях кристаллической решетки будут неодинаковыми. Неодинаковость свойств по разным кристаллографическим направлениям называется
анизотропией.
Рисунок 1 - Анизотропия кристаллической ячейки
Технические металлы являются поликристаллическими веществами и состоят из большого количества мелких кристаллов, различно ориентированных по отношению друг к другу. Эти кристаллы вследствие условий кристаллизации имеют неправильную форму и называются зернами, или кристаллитами. Произвольность ориентации каждого зерна приводит к тому, что в разных направлениях свойства усредняются и становятся практически одинаковыми, т.е. поликристаллическое тело изотропно. Это явление называется квазиизотропией (ложной изотропией). Она не наблюдается в том случае, если кристаллы имеют одинаковую ориентировку (текстуру) в каких-то направлениях. Такая ориентированность создается в результате пластической деформации. В этом случае поликристаллический металл приобретает анизотропию свойств.