Кадрлар тайёрлаш миллий дастури

I БОБ. МЕТАЛЛАРНИНГ ТУЗИЛИШИ ВА ХОССАЛАРИ
1-§ КРИСТАЛЛ ТУЗИЛИШИ
Кристалл панжараларнинг тузилиши.  Кристалл ва аморф қаттиқ жисмлар бўлаади. Кристалл жисмлар қидирилганда маълум температурагача (суюқланиш температурасигача) қаттиқлигича қолади. Аморф жисмлар қиздирилганда катта температура оралиғида юмшайди; аввал улар қовушқоқ бўлиб, сўнгра суюқ ҳолатга ўтади.
Барча металлар ва уларнинг қотишмалари кристалл жисмлардир. Ношаффофлик, ялтироқлик, яхши электр ва иссиқлик ўтказувчанлик, пластиклик, шунингдек кўпгина металлар учун пайвандланиш хусусияти каби характерли белгилар деб аталади. Бундан 200 йил аввал улуғ рус олими М.В.Ломоносов томонидан металларга берилган қуйидаги таъриф ўзининг ташқи, валентли электронларини бериш уларга хос хусусиятдир. Бу металл атомларида ташқи электронлар унинг ядроси билан мустаҳкам боғлангани ҳолда металмас элементларда бундай электронлар кўп (5-8 та) бўлади.
Химиявий тоза металл элементлари (масалан, темир, мис, алюминий ва бошқалар) анча мураккаб моддалар ҳосил қилиши мумкин. Уларнинг таркибига бир неча металл-элементлар, кўпинча сезиларли даражада металмас-элементлар кириши мумкин. Бундай моддалар металл қотишмалари деб аталади. Қотишма ҳосил қилувчи элементлар коспонентлар деб аталади. 
Металларнинг кристалл структурасини баён қилиш учун кристалл панжара тушунчасидан фойдаланилади. Кристалл панжара бу хаёлий фазовий тур бўлиб, унинг тугунларида металл ҳосил қилувчи атомлар (ионлар) жойлашади. Аморф жисмларда (ойна, пластмассалар) эса кристалл жисмларда фарқли равишда атомлар фазода бетартиб, хаотик тарзда жойлашган.
Металлда кристалл панжара қуйидагича шаклланган. Металл суюқ ҳолатдан қаттиқ ҳолатга ўтаётган атомлар орасидаги масофа қисқаради, уларнинг ўзаро таъсир кучи эса ортади. Атомларнинг ўзаро таъсирлашиш характери уларнинг ташқи электрон қобиқларининг тузилиши билан аниқланади. Атомлар яқинлашганда бу атомнинг мусбат зарядланган ядросига ўтиши ва ҳакозо натижасида ташқи қобиқда жойлашган электронларнинг ўз атомга тегишли бўлмаган эркин электронлар ҳосил бўла бошлайди. Шундай қилиб, қаттиқ ҳолатдаги металл эркин электронлар билан қуршаб олинган мусбат зарядланган ионлардан ташкил топган структурадан иборат бўлади.
Металларга боғланиш электростатик кучлар билан амалга оширилади. Ионлар ва эркин электронлар ўртасида электростатик тортишиш кучлари ҳосил бўлади, бу кучлар ионларни тўплаб туради. Металл зарралари орасидаги бундай боғланиш металл боғланиш дейилади.
Металлардаги боғланиш кучлари ионлар билан электронлар орасидаги ўзаро итариш ва тортилиш кучлари билан белгиланади. Ионлар бир-биридан шундай масофада турадики, бунда ўзаро таъсир этувчи потенциал энергия миқдори минимал бўлади. Металлда ионлар маълум тартибда жойлашиб, кристалл панжара ҳосил қилади. Ионларнинг бундай жойлашиши уларнинг валентли электронлар билан ўзаро таъсири ҳисобига таъминланади. Валентли электронлар ионларни кристалл панжарада ушлаб туради.
Турли металларда кристалл панжараларнинг тури ҳар хил бўлади. Ҳажмий марказлашган куб (ҲМК)-мα =Fe, Cr, W, ёқлари марказлашган куб (ЁМК)-γ=Fe, Al, Cu ва атомлари зич жойлашган гексагонал (3ЖГ)-Mg, Zn ва ҳоказо шаклда панжаралар кўп тарқалган. Исталган ҳажмдаги металлнинг атом тузилиши ҳақида тушунча ҳосил қилишга имкон берувчи энг кичик ҳажмдаги кристалл элементлар кристалл ячейка дейилади. (1-расм). Кристалл панжара панжара параметрлари, масалан, куб қирраси узунлиги билан ҳарактерланади. ҲМК ва ЗГЖ лар учун куб қирраси турли металлар учун 2,8...6·10^-8 см.