|
Модуль бирлигининг мазмуни
Маълумотлар блоки
Суюқ ҳолатда қаттиқ (кристалл) ҳолатга ўтиш кристалланиш деб аталади. Кристалланиш процесси температурага боғлиқ бўлиб, маълум вақт ичида содир бўлади. Шунинг учун совиш эгри чизиқлар температура-вақт координаталар қурилади. Металлнинг ўта совимасдан назарий, яъни идеал кристалланиш процесси Тс темпратурада содир бўлади. Қотишнинг идеал температурасида Тс га эришилгач, температура пасайиши тўхтайди. Бу кристалл панжараларнинг шаклланишида атомларнинг қайта группаланиши иссиқлик ажралиб чиқиши ҳисобига содир бўлиши (кристалланишнинг яширин иссиқлиги ажралиб чиқади)билан тушунтирилади. Ҳар бир тоза металл (қотишма эмас) қатъий ўзгармас маълум температурада кристалланади. Металла қотишма билан унинг температураси яна пасаяди.
Амалда кристалланиш пастроқ температурада, яъни металлнинг Т, Тн1, Тн2 температураларгача ўрта совитишида содир бўлинади. Ўрта совиш даражаси металлнинг табиати ва тозалигига ҳамда совиш тезлигига боғлиқ.Суюқ металл қанча тоза бўлса, у ўта совишга шунча мойилдир. Совиш тезлиги ортиши билан ўта совиш даражаси кўтарилади, металл заррачалари эса майда бўлиб қолади, бу эса унинг сифатини яхшилайди.
Кристаллардаги нуқсонлар. Кристалл панжаралар атомларнинг нотўғри жойлашиши навбатида кристалларда доим нуқсонлар (номукамаллик) бўлади. Кристалл тузилиши нуқсонлар геометрик белгиларига кўра физикавий, чизиқли ва сиртқи бўлади.Кристалл панжара тугунидаги атом ва ўринини алмаштирган атом нуқтавий нуқсонларга киради. Кристалл панжарада бир металл атомининг ўрнини бошқа бегона атом эгаллаб олганда ўрнини алмаштирган атом ҳосил бўлади. Нуқтавий нуқсонлар кристалл панжарада маҳаллий қийшайишлар ҳосил қилади.
Чизиқли нуқсонлар кристалл панжараларнинг бошқа муҳим номукаммаллиги бўлиб, панжаранинг бир қисми бошқа қисмига нисбатан пайдо бўлади; сурилиш у ёки бу текисликда қисмлар қатори пастки қисмига нисбатан битта кўп бўлган панжаранинг юқориги қисмида бўлади. Бунда панжаранинг юқориги қисмида гуё ортиқча атом текислиги пайдо бўлади.Сиртқи нуқсонлар айрим кристаллари орасидаги бўлиниш чегарасида кристаллар ҳажмининг бошқа ердагига нисбатан тўғрироқ жойлашади. Бундан ташқари, чегараларида дислокация ва ваканцияланади, шунингдек, қўшилмалар концентранцияланиб, атомларнинг жойлашиш тартибига кўпроқ бузилади.
Металлар аллотропияси . Аллотропия ёки полиморфизм деб, металларнинг қаттиқ ҳолатда турли кристалл шаклларга эга бўлиш хоссасига қайтилади. Битта кристалл шаклдан бошқа шаклга ўтиш процесси аллотропик ўзгариш дейилади. Тоза метал қиздирилганда аллотропик температурада содир бўлади, бу эса кристалл сарфлаш заруриятини туғдиради. Темир, қалай, титан каби кўпгина металлар аллатропик ўзгаришларга эга . масалан, темир 911-13920C гача оралиқларда темир ҳажмий-марказлашган куб панжарага эга. Металлнинг аллотропик шакллари а, б, г ва ҳоказо билан белгиланади. Металлнинг энг паст темпратурадаги мавжуд аллотропик шакли а ҳарфи билан белгиланади, бу ҳарф металлнинг химиявий элемент символларига индекс сифатида қўйилади ва ҳоказо.
Металларнинг бирламчи кристалланиши. Металлар суюк ҳолатдан қаттиқ ҳолатга ўтиши уларнинг бирламчи кристалланиши деб аталади. Суюқ ҳолатдаги ҳар қандай металл ўзгармас босимда совитила борганда маълум температурада кристаллана бошлайди. Агар бу температурада бирдек тутиб турилса, металлнинг кристалланиши давом этмайди ва суюқ метал билан кристалланган металл ўзаро мувозанатда туради. Ана шу температура мувозанат температураси, критик температура ёки кристалланишнинг назарий температураси дейилади. Бу темпратура мувозанат нуқтаси ёки критик нуқта деб ҳам аталади. Температура мувозанат нуқтасидан маълум даражада пасайтитрилган, яъни металл ўта совитилгандагина у суюқ ҳолатдан кристалланишига тўғри келган температура ҳақиқий кристалланиш температураси (металлнинг ўта совиш температураси) деб, мувозанат температураси билан ҳақиқий кристалланиш температураси орасидаги айирма эса ўта совиш даражаси деб аталади. Мувозанат температураси тм билан , ҳақиқий кристалланиш температурасини тҳ билан, ўта совиш даражасини эса н билан белгиласак, ўта совиш даражаси қуйидагича бўлади:
н = тм - тҳ
Металлар аллатропияси ва металларнинг иккиламчи кристалланиши. Бир металлнинг ҳар хил шароитда (босим ўзгармас бўлса, ҳар хил температураларда) турлича кристалл панжаралар ҳосил қила олиш хусусияти аллотропия, бошқача айтганда, полиморфиз деб аталади. Бир металлнинг ҳар хил кристалл турлари унинг аллотропик шакл ўзгаришлари ёки модификациялари дейилади.
* аллотропия сўзи грекча аллос – бошқа ва тропос - бурилиш сўзларидан тузилган бўлиб, баъзи химиявий элементларнинг, шу жумладан, баъзи металларнинг эркин ҳолатда физикавий ҳамда химиявий хоссалари турлича бўлган шаклларда мавжуд бўла олишини билдиади.
** полиморфизм сўзи грекча полийморфос- хилма-хил сўзидан олинган бўлиб, баъзи металларнинг ўз химиявий таркибини ўзгартирмагани ҳолда ҳар хил кристалл шаклларда бўла олиш хусусиятини англатади.
*** модификация сўзи (лотинча модификатио) шакл ўзгариши демакдир. Суюқ металлга атайлаб қўшиладиган бундай заррачалар модификаторлар деб, металл кристалларини ана шу усулда майдалаштириш эса модификациялш деб аталади. Металларнинг аллотропик шакл ўзгаришлари грек ҳарфлари: α, β, γ, δ ва бошқалар билан белгиланади. Металларнинг энг паст температурада мавжуд бўладиган шакл ўзгариши α билан, ундан юқорироқ температурада мавжуд бўладиган шакл ўзгариши β билан белгиланади ва ҳоказо. Аллотропик шакл ўзгариш бир температуранинг ўзида содир бўлади. Металлнинг аллатропик шакл ўзгариши совитиш вақтида содир бўлса, иссиқлик ажралиб чиқади, қиздириш вақтида содир бўлса, иссиқлик ютилади.
Баъзи металларнинг аллотропик шакл ўзгаришлари
Do'stlaringiz bilan baham: |
