O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta’lim vazirligi urganch davlat universiteti “mehnat ta’limi” kafedrasi

 
Savollar
 
1.
 
Metallar necha gruppaga bo‘linadi?
 
2.
 
Korametallarniayting? 
3.
 
Ranglimetallarniayting? 
4.
 
Metallarnixossalariniayting? 
5.
 
Metallarningta’rifiniayting? 
6.
 
Metallarniuzgarishinitushuntiring?
 
7.
 
Kristall panjara deb nimaga aytiladi?
 
8.
 
Kristallografiktekisliknitushuntiring?
 
9.
 
Bog‘lanishlar necha xil bo‘ladi?
 
 
3-MAVZU. METALLARNING KRISTALLANISHI. METALL 
ALLOTROPIK SHAKL O‘ZGARISHLARI 
Reja:
 

---

27 
 
1. Metallarning kristallanish jarayoni. 
2. Metallarni ikkilamchi kristallanishi. 
3. Metallarning allotropik shakl o‘zgarishlari. 
            Kristall  panjaralarning  tuzilishi.    Kristall  va  amorf  qattiq  jismlar  bo‘laadi. 
Kristall 
jismlar 
qidirilganda 
ma’lum 
temperaturagacha 
(suyuqlanish 
temperaturasigacha)  qattiqligicha  qoladi.  Amorf  jismlar  qizdirilganda  katta 
temperatura  oralig‘ida  yumshaydi;  avval  ular  qovushqoq  bo‘lib,  so‘ngra  suyuq 
holatga o‘tadi.  
            Barcha  metallar  va  ularning  qotishmalari  kristall  jismlardir.  Noshaffoflik, 
yaltiroqlik,  yaxshi  elektr  va  issiqlik  o‘tkazuvchanlik,  plastiklik,  shuningdek 
ko‘pgina  metallar  uchun  payvandlanish  xususiyati  kabi  xarakterli  belgilar  deb 
ataladi.  Bundan  200  yil  avval  ulug‘  rus  olimi  M.V.Lomonosov  tomonidan 
metallarga  berilgan  quyidagi  ta’rif  o‘zining  tashqi,  valentli  elektronlarini  berish 
ularga xos xususiyatdir. Bu metall atomlarida tashqi elektronlar uning yadrosi bilan 
mustahkam bog‘langani holda metalmas elementlarda bunday elektronlar ko‘p (5-8 
ta) bo‘ladi.  
            Ximiyaviy  toza  metall  elementlari  (masalan,  temir,  mis,  alyuminiy  va 
boshqalar) ancha murakkab moddalar hosil qilishi mumkin. Ularning tarkibiga bir 
necha  metall-elementlar,  ko‘pincha  sezilarli  darajada  metalmas-elementlar  kirishi 
mumkin.  Bunday  moddalar  metall  qotishmalari  deb  ataladi.  Qotishma  hosil 
qiluvchi elementlar kosponentlar deb ataladi.   
            Metallarning  kristall  strukturasini  bayon  qilish  uchun  kristall  panjara 
tushunchasidan foydalaniladi. Kristall panjara bu xayoliy fazoviy tur bo‘lib, uning 
tugunlarida  metall  hosil  qiluvchi  atomlar  (ionlar)  joylashadi.  Amorf  jismlarda 
(oyna, plastmassalar) esa kristall jismlarda farqli ravishda atomlar fazoda betartib, 
xaotik tarzda joylashgan. 
 

---

28 
 
 
 
1.6 
– rasm. YOqlari markazlashgan kub elementar yacheykaning tassviri: a – qattiq 
sferalardan  tashkil  topgan  yakka  yacheyka;  b  –  yakka  yacheykaning  kristall 
panjaradagi modeli; v – juda ko‘p atomlardan tashkil topgan kristall xajmi 
 
            Metallda  kristall  panjara  quyidagicha  shakllangan.  Metall  suyuq  holatdan 
qattiq holatga o‘tayotgan atomlar orasidagi masofa qisqaradi, ularning o‘zaro ta’sir 
kuchi esa ortadi. Atomlarning o‘zaro ta’sirlashish xarakteri ularning tashqi elektron 
qobiqlarining  tuzilishi  bilan  aniqlanadi.  Atomlar  yaqinlashganda  bu  atomning 
musbat  zaryadlangan  yadrosiga  o‘tishi  va  hakozo  natijasida  tashqi  qobiqda 
joylashgan  elektronlarning  o‘z  atomga  tegishli  bo‘lmagan  erkin  elektronlar  hosil 
bo‘la  boshlaydi.  Shunday  qilib,  qattiq  holatdagi  metall  erkin  elektronlar  bilan 
qurshab olingan musbat zaryadlangan ionlardan tashkil topgan strukturadan iborat 
bo‘ladi.  
            Metallarga  bog‘lanish  elektrostatik  kuchlar  bilan  amalga  oshiriladi.  Ionlar 
va  erkin  elektronlar  o‘rtasida  elektrostatik  tortishish  kuchlari  hosil  bo‘ladi,  bu 
kuchlar ionlarni to‘plab turadi. Metall zarralari orasidagi bunday bog‘lanish metall 
bog‘lanish deyiladi.
7
  
                                                           
7
 William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013.40-50 

---

29 
 
            Metallardagi  bog‘lanish  kuchlari  ionlar  bilan  elektronlar  orasidagi  o‘zaro 
itarish  va  tortilish kuchlari  bilan  belgilanadi. Ionlar bir-biridan shunday  masofada 
turadiki,  bunda  o‘zaro  ta’sir  etuvchi  potensial  energiya  miqdori  minimal  bo‘ladi. 
Metallda ionlar ma’lum tartibda joylashib, kristall panjara hosil qiladi. Ionlarning 
bunday  joylashishi  ularning  valentli  elektronlar  bilan  o‘zaro  ta’siri  hisobiga 
ta’minlanadi. Valentli elektronlar ionlarni kristall panjarada ushlab turadi.  
Eng asosiy metallar (taxminan 90 foiz), uch zich billur tuzilmalar kirib katılaşma 
ustiga  sulfid:  tana-markazli  (BCC)  (Fig  3.3a.),  Yuzi-markazli  (FCC)  kub  (Fig 
3.3b.) Kub, va olti burchakli  yopiq qadoqlangan (HCP) (Fig. 3.3c). HCP tuzilishi 
shakl  oddiy  olti  burchakli  kristall  strukturasi  bir  zichroq  o'zgartirish  hisoblanadi. 
3.2.  atomlar  bir-biri  bilan  yanada  yaqinroq  mahkam  birlashadi  va  rishta  bo'lib, 
energiya  ozod  etiladi,  chunki  eng  metallar  bu  qalin-qadoqlangan  tuzilmalarida 
sulfid.  Shunday  qilib,  zich  qadoqlangan  tuzilmalar  pastki  va  yanada  barqaror 
energiya kelishuvlar mavjud.
8
 
Most  elemental  metals  (about  90  percent)  crystallize  upon  solidification  into  three 
densely  packed  crystal  structures:  body-centered  cubic  (BCC)  (Fig.  3.3a),  face-centered 
cubic  (FCC)  (Fig. 
3.3b),
  and  hexagonal  close-packed  (HCP)  (Fig.  3.3c).  The  HCP 
structure is a denser modification of the simple hexagonal crystal structure shown in Fig. 
3.2. Most metals crystallize in these dense-packed structures because energy is released as 
the atoms come closer together and bond more tightly with each other. Thus, the densely 
packed structures are in lower and more stable energy arrangements. 
          Turli  metallarda  kristall  panjaralarning  turi  har  xil  bo‘ladi.  Hajmiy 
markazlashgan kub (HMK)-mα =Fe, Cr, W, yoqlari markazlashgan kub (YOMK)-
γ=Fe,  Al,  Cu  va  atomlari  zich  joylashgan  geksagonal  (3JG)-Mg,  Zn  va  hokazo 
shaklda  panjaralar  ko‘p  tarqalgan.  Istalgan  hajmdagi  metallning  atom  tuzilishi 
haqida  tushuncha  hosil  qilishga  imkon  beruvchi  eng  kichik  hajmdagi  kristall 
elementlar  kristall  yacheyka  deyiladi.  (1-rasm).  Kristall  panjara  panjara 
parametrlari,  masalan,  kub  qirrasi  uzunligi  bilan  harakterlanadi.  HMK  va  ZGJ  lar 
                                                           
8
 William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013. P 87 
 

---

30 
 
uchun kub qirrasi turli metallar uchun 2,8...6·10-8 sm. 
Kristal  Shakli  metallar  birligi  atom  ionlar  juda  kichik  hajmili  3,3  sm  ga 
tengligini takidlab o‘tish lozim. Xona haroratida masalan, tana-markazli kub temir 
birligi  hujayra,  Kub  tomoni  0.287  X    davrning  1-choragida  ~  9  mm,  yoki  0.287 
nanometr  (nm)  tengdir.  Shuning  uchun,  sof  temir  birligi  hujayralari  bor  1  mm, 
yonma-yon tizilgan. 
Keling,  endi  batafsil  uch  panjarali  kristalli  tuzilishi  birligi  atomlarning 
hujayralarida  tartibni  ko'rib  chiqamiz.  Taxminiy  bo'lsada,  biz  sohalarda  qattiq 
bo'lishi bu kiristall tuzilmalar atom ko'rib chiqadi.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1-rasm
9
 
 
Kiristall tuzilmalar atomlarning (interatomic masofa) masofa orasidagi Masalan 
X-o‘qi  misolida  joylashuvini  qiyosiy  taxlil  qilinsa  3  tomonidan  eksperimental 
aniqlash mumkin, 20 ° C da sof alyuminiy bir parcha, ikkinchi alyuminiy atomlari 
orasidagi  masofa  interatomic  0,2862  bo'ladi  nm.  alyuminiy  metall  davriy 
aluminum  atom  radiusi  yarim  interatomic  masofa,  yoki  0.143  nm  bo'lishi  taxmin 
qilinadi.  Tanlangan  metallar  atom  radiusi  jadvallarda  3,4  3,2  ro'yxatda 
keltirilgan.
10
 
Let us now examine in detail the arrangement of the atoms in the three princi