Dislоkatsiyalarning - 2-lekciya. Metallardıń ishki dúzilisi. Rеje

|
2-lekciya. Metallardıń ishki dúzilisi. Rеje
|
bet | 4/4 | Sana | 08.02.2024 | Hajmi | 425,85 Kb. | | #152958 |
Bog'liq 2-maruza. Metallarning ichki tuzilishi. RеjaDislоkatsiyalarning surilishi. Dislоkatsiyalar ikki yo’l bilan surilishi mumkin; bulardan biri sirpanish yo’li bilan surilish bo’lsa, ikkinchisi diffuziya yo’li bilan surilishdir.
Dislоkatsiyalarning diffuziya yo’li bilan surilishi. Siljish vеktоriga pеrpеndikulyar bo’lgan dislоkatsiyalargina diffuziya yo’li bilan suriladi. Dislоkatsiyalarning bunday surilishi uchun kristall panjarada atоmlarning va nuqtaviy nuqsоnlarning anchagina siljishi kеrak. Dislоkatsiyaning diffuziya yo’li bilan surilish prоtsеssi ekstra tеkislikning o’sishi yoki qisqarishi hisоbiga bo’radi.
Masalan, atоmlar panjara tugunlaridan ekstra tеkislik chеtiga (dislоkatsiyaga) diffuziyalansa, shu atоmlar urnida vakansiyalar hоsil bo’ladi, buning natijasida esa ekstra tеkislik o’sadiva, aksincha, ekstra tеkislik chеtiga vakansiyalar diffuziyalansa, ya’ni uyerdan atоmlar kеtsa, ekstra tеkisli kqisqaradi. Bu ikkala hоlda ham dislоkatsiya suriladi. Оralik atоmlarning (nuqtaviy nuqsоnlarning) dislоkatsiyaga diffuzilanishi natijasida ham dislоkatsiya suriladi, bunda nuqtaviy nuqsоnlar yo’qоladi.
Bizlarga ma'lumki hozirgi vaqtda ximiyaviy elementlar davriy sistemasida elementlar metallar va metallmaslarga bo`linadi, metallar barcha elementlarini yarmidan ko`proq qismini tashkil etadi va elektr o`zatuvchanligi temperaturaga bog`liq bo`ladi. Metallar issikliqni ham yaxshi o`tkazadi. Metallarga shunday ta'rif bersa bo`ladi, «temperatura pasaygan sari elektr o`tkazuvchanligi ortadigan issikliqni yaxshi o`tkazadigan, bog`lanuvchan va o`ziga xos yaltiroqlikka ega bo`lganelementlar metallar deb ataladi»
Metallar elementlar davriy sistemasi jadvalining asosan chap qismida joylashgan. Barcha metallar ikki gruppaga, ya'ni qora metallar gruppasiga va rangli metallar gruppasiga bo`linadi.
Qora metall gruppasiga asosan temir va uning qotishmalari miqdori.
Qolgan barcha metallar rangli metallar gruppasiga kiradi.
Rangli metallar, o`z navbatida quyidagi gruppalarga bo`linadi:
og`ir rangli metallar gruppasi: bu gruppaga mis, nikel, qo`rgoshin, kaliy, kadmiy, kobolt, mish'yak, surma, vismut, simob va boshqalar;
yengil rangli metallar gruppasiga: alyuminiy, magniy, titan, natriy, berilliy, litiy, bariy, kaltsiy, strontsiy va kaliy;
v) qimmatbaxo metallar gruppasiga: oltin, kumish, platina, osmiy, iridiy, rodiy, ruteniy va palladiy.
g) nodir metallar gruppasiga: bu gruppaga suyuqlanishi qiyin metallardan volfram, molibden, tantal va tsirkoniy, tarkok mettallar (talliy, galliy, germaniy, indiy, roniy).
Siyrak yer metallar (lantan va lantanoidlar).
Radioaktiv metallar (poloniy, radiy, aktiniy, toriy, uran) va boshkalar.
Metallarning va ular kotishmalarning ichki tuzilishi xamda xossalarini shuningdek, ularning tuzilishi bilan xossalari orasidagi boglanishi urganuvchi fan materialshunolik deb ataladi.
Metall va uning kotishmalari xossalari shu metall kotishmalarining ximiyaviy tarkibigagina boglik bulmay, balki uning ichki tuzilishiga, strukturalariga xam boglikdir.
Metallarni boshka kattik jisimlardan fark kildiradigan eng muxim fizikaviy xossa elektr utkazish xossasi.
utkazuvchanlikni temperaturaga boglikligi elementning metallik xolatini xarakterlovchi eng muxim alomatlardan biridir. Sof metallarning elektr utkazuvchanligi temperaturaning kutarilishi bilan pasayadi. Demak, temperatura pasaygan sari elektr utkazuvchanlikning ortishi metal uchun xos xususiyatdir.
Temperatura absolyut nolga yakinlashgan sari metallarning elektr utkazuvchanligi goyat darajada (taxminan million baravar) ortsa, metalloidlarning elektr utkazuvchanligi pasayadi.
Shunday kilib, temperatura pasaygan sari elektr utkazuvchanlikgi ortidigan 'lementlarni metallar deb atamok kerak.
Bundan tashkari, absolyut nol temperaturada moddaning energiyasi minimal buladi. Bunday xolatlarda metallarning elektron utkazuvchanlik xossasi buladi, metalloidlarning bunday xossasi bulmaydi, ammo temperatura kutarilsa, metalloidlarga xam elektron utkazuvchanlik paydo buladi. Binobarin, metallarga berilgan yukoridagi ta'rifga elektron utkazuvchanlikni xam kushish kerak. Mashxur rus olimi M. V. Lomonosov bunday degan edi: «Metallar boglash mumkin bulgan yaltirok jisimlardir». Shunday kilib, metallar ta'rifiga boglanuvchanlik va yaltiroklik xossalarini, shuningdek, issik utkazuvchanlik xossalarini xam kushish kerak ekan.
Endi, metallarga mana bunday ta'rif bersa buladi: temperatura pasaygan sari elektr utkazuvchanligi ortadigan, elektron utkazuvchanlikka ega bulgan, boglanuvchan, issik utkazuvchan va yaltirok moddalar deb ataladi.
Metallar yaltirok va plastik buladi. Yaltiroklik va, kupincha, plastik xossalari sof metallargina xos bulib kolmay, balki ularning kotishmalariga xam xodir. Demak, metallarning kotishmalari xam metallar deb atasa buladi.
Metallarning elektr tokini yaxshi utkazishiga sabab shuki, juda kichik potentsial ayirmasi xosil kilindi deguncha ular atomlaridagielektronlar kela boshlaydi, ya'ni musbat kutb tomon boradi, natijada elektr toki vujudga keladi. Metalloidlarda bunday xossa bulmaganligidan, ular elektir tokini utkazmaydi.
Metall va uning kotishmlarini fizik-mexanik va ximiyaviy xossalaridan tashkari, ularning texnologik xossalari xam axamiyatga egadir. Bu xossalarga deformatsiyalanuvchanligi, kuyuluvchanligi, kesib ishlanuvchanligi, payvandlanuvchanligi, toblanuvchanligi va boshka xossalari kiradi. Metallshunoslikni bilmay turib xilma-xil xossali kotishmalar xosil kilish, bu
kotishmalardan tayerlangan detal asbob va boshkalarning zarur kerakli tomonga uzgartirib buymaydi.
Metallning atom kristall panjaralarida musbat ionlar muayan tartibda joylashgan buladi.
Metall kristallanishi tuzilishi rentgen nurlari orkali urganiladi.
Metallar, xar kanday modda kabi, sharoitga karab uch xil agregat xolatda, kattik, suyuk va gaz xolatlarda buladi. Sof metall bir agregat xolatdan ikkinchi agregat xolatdga ma'lum temperaturadagina utadi.
Kattik xolatda metall zarrachalari muayan tartibda joylashgan buladi, bu zarrachalarning bir-birini tortish kuchi uzaro muazanatda turadi, natijada kattik jism uz shaklini saklaydi.
Gaz xolatda metall zarrazalarini tartibsiz xarakatlanadi, bir-birini itaradi, natijada metall gazi imkoni boricha xajmi olishga intiladi.
Suyuk xolatdagi metall zarrachalarining ozrok kismiga batartib joylashgan bulib, bu joylashuv issiklik ta'sirida ogox buzilib, gox tiklanib turadi.
Elementar
katakcha
Rasm 7. Kristalografik tekislikda atomlarning joylashuvi
Kattik xolatda barcha metallar va uning kotishmalari kristall jismlardir.
Metallarda kristall panjarani atomlar zichligi eng kup bulgan tekisligi kristallografik tekkisligi yoki atomlar tekisligi deb ataladi. Kristall panjarani shakliga karab uning kristalografik tekisligi bitta yoki bir necha bulishi mumkin.
Kristalografik tekislikda atomlarni joylashuvi quyidagi ko`rinishda bo`ladi. Atomlarning markazidan utkazilgan faroziy chiziklar panjara xosil kiladi. Bir- biriga parallel joylashgan bir kancha kristalografik tekislik faroziy kristall panjara xosil kiladi, kristall panjara tugunlarida esa atomlar (ionlar) turadi.g
Eng oddiy kristal panjaria kub panjara (3-rasm). a-masofa elementlar kristal katakchadagi kushni ikki atm orasidagi atom markazlari oraligida bulib angretrom (A) kilonks birliklarida (kx) ulchanadi.
(1A-1 10 sm) (1kxq1,00202 A).
Kub panjara atomlar yetarli darajada zich joylashgan emas, ammo metall atomlari bir-biriga imkoni boricha yakinlashishga intiladi, buning natijasida boshka tur panjaralar xosil buladi.
Xajmi markazlashgan kub va atomlari zich joylashgan geksogonal panjaralar xosil bulishi mumkin.
Kristal panjaralarning yetti xil sistemasi urganilgan bulib , bular 1) kub sistema, 2) geksogonal sistema, 3) tetrogonal sistema, 4) romba edrik sistema, 6) monoklinik sistema, 7) triklinik sistemadir.
Metallarning juda kupchiligi kub va geksogonal sistemada kristallanadi. Kattik jisimlardagi boglanishlar turt turga bulinadi.
Ion (gotoropolyar-kup kutbli) boglanish.
Atom (gomsopolyar-bir kutbli) boglanish.
Molekulyar boglanish.
Metall boglanish.
Ion boglanishdagi kattik jisimlarkristal panjalarini tugunlarida uzaro kovalent boglangan atomlar bir-birini juda puxta tortib turganligi uchun bunday birikmalarning buyuklanish temperaturasi va kattikligi nixoyatda yukori buladi.
Molekulyar boglanishli kattik moddalar kristal panjaralarini tugunlarida molekulyar turadi.
Bu molekulalar bir-biriga molekulalararo kuchlar vositasida tortilib turadi.
Metall boglanish. Bunday boglanishli kattik jisimlar kristal panjaralarini tugunida musbat zaryadli ionlar turadi, ionlarni esa erkin elektronlar, ya'ni elektronlar buliti kurlab olgan buladi. Metall boglanishlar musbat zaryadli ionlar bilan erkin elektronlarning uzaro tortishuvidan iboratdir.
Ba'zi metallar kristall panjaralarining turlari va ularning parametrlari.
2-jadval
Metallarning nomi
|
Panjaraning turi
|
Panjaralarning parametrlari А0 hisobida
|
А
|
B
|
С
|
Alyuviniy
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
4.041
|
-
|
-
|
Vannadiy
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.034
|
-
|
-
|
Volfran
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.158
|
-
|
-
|
Iridiy
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.832
|
-
|
-
|
Kobolt
|
Geksoganal
|
2.5
|
-
|
4.07
|
Kobolt
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.54
|
-
|
-
|
Kumush
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
4.078
|
-
|
-
|
Маgniy
|
Geksoganal
|
3.203
|
-
|
5.2
|
Мis
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.607
|
-
|
-
|
Моlibden
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.14
|
-
|
-
|
Nikel
|
Geksoganal
|
2.49
|
-
|
4.08
|
Nikel
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.157
|
-
|
-
|
Niobiy
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.294
|
-
|
-
|
Oltin
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
4.07
|
-
|
-
|
Platina
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.915
|
-
|
-
|
Rux
|
Geksoganal
|
2.659
|
-
|
5.607
|
Tantal
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.296
|
-
|
-
|
Temir
|
Hajmi markazlashgan kub
|
2.86
|
-
|
-
|
Temir
|
Hajmi markazlashgan kub
|
2.90
|
-
|
-
|
Temir
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
3.56
|
-
|
-
|
Temir
|
Hajmi markazlashgan kub
|
2.93
|
-
|
-
|
Titan
|
Geksoganal
|
2.95
|
-
|
4.72
|
Titan
|
Hajmi markazlashgan kub
|
2.32
|
-
|
-
|
Xrom
|
Hajmi markazlashgan kub
|
2.871
|
-
|
-
|
Sirkoniy
|
Geksoganal
|
3.22
|
-
|
5.12
|
Sirkoniy
|
Hajmi markazlashgan kub
|
3.61
|
-
|
-
|
Qo’rg’oshin
|
Yoqlari markazlashgan kub
|
4.939
|
-
|
|
Panjaraning parametrlari nixoyatda muxim axamiyatga ega. Ilmiy tekshirishning xozirgi usullari-rentgen nurlaridan foydalanish usullari kristal panjaralarning parametrlarini anik ulchashga imkon beradi.
Yoklari markazlashgan kub panjarada xam, atomlari(ionlari) zich joylashgan geksagonal panjarada xam, atomlar boshka panjaradagilarga karaganda zichdir. Masalan, bu ikkla panjaraning xar birida atomlar xajmi panjara xajmining 74 % tashkil etadi, xolbuki, xajmi markazlashgan kub panjarada atomlar xajmi butun panjara xajmining 68% ga tengdir.
|
| |