А. Теш абоев, С. Зайнобидцинов, Ш. Эрматов

Ё(г) = 
_r
Р ифодага мос келишини
4 ЯЕрГ
аникданг.
2. Бирлик \ажмининг дипол моменти 
Р булган бир жинс- 
ли диэлектрик ичида сферик ковак бор. 
Р вектор z ук, буйича 
йуналган деб ^исоблаб, 
z УК билан ковак сиртидаги бирор 
нукгага ковак марказидан утказилган радиус-вектор 
г ораси­
даги бурчакни 
0
деб белгилаб, ковак марказидаги майдон 
Ё = ЛлР / 3 булишлигини исботланг.
3. Кугбли каттик; жисм учун Дебай температурами 153 К. 
Т= 270 К да 110 кГц такрорийликда диэлектрик йУкотишлар 
эгри чизивдда максимум кузатилган. Бунинг Уртасида 0.4 эВ 
тусига билан диполларнинг икки имконий ориентрланиши 
мавжудлигига мос тушишлигини исботланг. Бу холда
D
куйидаги Дебай ифодаси Уринли: 
е = e'+ie"= А +---- , бундаги
l- im
т = (2nvD 
) _1
ехр
(U /кТ) икки имконий ориентирланиш ораси- 
да утиш (релаксация) вакти, 
vD » 
- Дебай температу­
раси, 
А=5 
ва 
5=15 
деб 
юкоридаги 
ифода 
асосида
е'(со) ва £п((о) богланишлар графигини чизинг. 250 дан 290 К 
гача ораликда е"=0,5е"тах булиб чикиши керак.
296

---

XIII БОБ
КЕРАМИК КАТТИК ЖИСМЛАР. КОМПОЗИТЛАР
13.1. Керамик материалляр зрщвда умумий маълумот
Х,озирги замонда керамик материаллар со^аси жуда куп 
моддаларни — курилишда ишлатиладиган шштдан то энг янги 
юцори температурада уга Утказувчан керамик хртишмаларгача 
булган каттик; жисмларни уз ичига олади. Улар хилма-хил хос- 
саларга эга ва фан, техникада кенг кулланилмокда. Шунинг 
учун ушбу ]фтанмада керамика т^грисида туларок, маълумот 
келтиришнинг йложй йУк ва биз бу х,акда асосий хоссаларнинг 
к?
1
ск;а баёнини келтирамиз.
Керамик материалларнинг атомлари орасида иощгарга хос 
ва ковалент богланишлар учрайди. Бу бокланишлар хасида I 
бобнинг 1.5.1- ва 1.5.2-бандларида маълумот берилган. Бу ерда 
шуни таъкидлаш керакки, ионлар боЕланииш ^олида элек­
тронлар зарадлари ионлар атрофида йигналган, ионлар ораси­
да, табиий, электростатик кучлар таъсир килади. Ковалент 
бокланиш \олида электронлар заряди (зичлиги) кушни атом­
лар орасида унча мунча текис тацсимланган, бунда электро­
статик Узаро таъсир кучсиз, аммо квант узаро таъсири асосий 
булади.
Технологик жараённинг цандай боришига караб бир модца 
турли тузилма *осил ^илади. Масалан, SiC
>2
моддасини 
суюлтириб сУнг секин совута борилса, кристобалит кристалли 
хосил булади, агар SiC
>2
нинг суюлмаси тез совутилса - 
силикат шиша (аморф жисм) олинади. Бу иккови каттик; жисм 
керамикага мансубдир.
Хозир керамика дейилганда металл табиатли булмаган 
\амда полимер (занжирсимон) тузилишга эга булмаган каттик 
модца тушунилади.Шишалар, монокристаллар, конгломерат- 
лар, майда кристаллар ва уларнинг бирлашмалари керамик 
материаллардир.

---

Алюминий оксида AI
2
O
3
асосида керамик материалларга 
турли хоссалар бериш мумкинлигини курайлик.
AJ
2
O
3
нинг айрим доналари (корунд) материалларни 
силликлаш^ва сайк;аллашда ишлатилади. Донадор тузилишли 
А1
2
0
3
поликристаллари кУринадиган ёруглик со^асида яхши 
шаффоф 
(тиник) 
булганлиги туфайли улардан юкори 
температура ва юкори босимда ишлай оладиган оптик 
* деразалар тайёрланади. А12Оз намунасида титан кришмаси 
булса, уларни сапфир дейилади ва у спектрнинг И* со^асида 
ш аффоф, оптоэлектроникада к^лланилади.
AI
2
O
3
кристалига хром кУншлса, уларни 
рубин дейилади. 
Рубин оптик квант генераторларда ишчи жисм сифатида 
ишлатилади.
13.2. Курвлмалар ва асбобларда кулланиладиган керамика
Керамиканинг кимёвий ва термик чидамлиги улардан 
Курилмаларда фойдаланиш имконини беради. Бу хоссалар атом- 
лараро богаанишларнинг кучли булишлиги ва кУпчилик метал­
лар оксидларидан таркибланган керамик моддаларнинг (КМ) яна 
оксвдланиши амадда мумкин эмаслигидан келиб чикади.
Кимёвий борланишларнинг муста^камлиги КМларнинг 
юкори 
суюлиш 
температурасига 
ва 
цаттиьутикка 
эга 
булишлигини тацозо этади, атомлар цатламларнинг узаро сир- 
панишига 
йул 
бермайди, КМ ташки кучланиш берилганда уз 
шаклини сахдайди, лекин агар юклама бирор бусагавий 
кийматга эришганда бирданига барбод булади, уларда метал- 
лардагидек пластик деформация булмайди.
КМларнинг мазкур хоссаларини тушуниш учун уларда 
мавжуд буладиган нуксонларни — киришмалар, якка вакан- 
сиялар ва уларнинг уюмлари (ваканцион коваклар), микро- 
дарзларни кУриб чикиш зарур.
Кристалл керамика ва шишанинг муртлигини микдоран 
Кайишкэддик аниклайди, у тахминан МПа/м1'2. Металлар учун 
у 40 МПа/м
1' 2
чамасида.
КМ даги киришмалар ва микроковаклар \ам цуйилган тацпдн 
юкламани узига жалб кдлади. Улар атомлараро бокланишларни 
г.усайтчради, осон узиладиган кдоади, шунинг учун нуктавий 
нуксонлар атрофида боЕланишларнинг пластик деформацияси 
булиши кзийин. Окибатда нуксонлар жойида коваклар катталаша 
боради.
298

---

Демак, нуксонларнинг таъсирини урганиш 
КМларнинг 
фойдали хоссаларини яхшилашга каратилган. Коваклар, 
агло- 
мератлар, кимёвий киришмалар каби нуксонларни бартараф 
килиш зарур, чунки улар дарзларнинг пайдо булиши манбала- 
ридир. Бунинг учун дастлабки кукунни (порошокни) синчик- 
лаб тозаланади ва жуда майдалаб, зичлаб тахланади.
Технологик жараён куйидаги боскичлардан иборат: металл 
оксиднинг, масалан, ТЮ
2
нинг кичкина диаметрли (<
1
мкм) 
заррачалари эритмадан Утказилади. Бу зарралардан (масалан, 
метанодца) махсус суспензия тайёряанади, унга кУшилган 
полимер заррачалар сиртига ёпишиб, уларнинг агломератлар 
шаклида уюшиб кетишига йул кУймайди. Олинган порошок 
(кукун) «назорат килинадиган таэргашга» дучор кдлиниб, 
ивиштирилади. Натижада амадца коваксиз материал олинади. 
«Назоратли тахлаш» энг муэрш жараён кисмидир. Бунда катта 
босим остида крлипларда кисиш билан бир кат°РДа 
киздириладиган пресс-колипда зичлаш, замбаракнинг ёпик 
стволида портлаш ёрдамидаги зичлаш, динамик зичлаш, 
электр майдонда полимер кобикли порошок (кукун) зарралари 
^аракати 
-
электрофоре? 
ёрдамида 
зичлаш 
усуллари 
кУлланилади. Майда кукун (порошок) олишда лазерлар 
техноаогияси муваффакиятли кУллана бошлади. Бу А1(СНз)з 
В(СН)з 
туридаги органометалл молекулалар ёки S
1
CI
4
турдаги 
молекулаларни 
лазер 
нурлари 
таъсирида 
парчалашга 
асосланган. Бу 
\алда металл зарралари мазкур бирикмалар 
гази тулдирилган камера деворларида майда донали кукун 
(порош ок) куринишида утиради. Баъзан камерага махсус 
таглик жойланади.
Кукун (порошок)ни уйдириш со^асида асосий вазифа 
зичланган зарралар тутиниши муста^камлигини оширишдир. 
Одатда зарралар чегарасида вакансиялар ва вакансион 
коваклар куп булади. Масалан, SiC ёки Si
3
N
4
кукунларига 
сийрак ер металлари оксидлари кУшилади, улар бор булган 
Si
0 2
билан 
реакция 
киладилар. 
К^здиришда 
K
2
C
0 3
+Si
0 2
->K
2
Si
0 3
+C
0
2t ёки CaC
0 3
+Si
0 2
->CaSi
0 3
+C
0 2
t
реакциялар окибатида вакансион ковакларни тулдирувчи 
K
2
Si
0 3
, CaSi0
3
суток силикатлар носил булади. КМ 
мустахкамлигини оширишнинг яна бир йули юклама (босим) 
остида дарзлар усишини тухтатишдир.
299

---

Босим остида кристалл тузилишини узгартириш усули хам 
КМ мусгахкамлигани оширишга хизмат килади. Масалан, босим 
остида тетрагонал тузилишли диоксид Zr02 моноклин тузил ши­
ли булиб крлади. Моноклин тузилишли Zr02 пинг хажми тетра­
гонал тузилишлисвдан 3-5% 
кщар катта. Кенгайиб бориб, дона- 
лари дарзни кисади, дарз энди кенгая олмайди.
Яна бир усул шундан иборатки, мазкур керамикага ундан 
мустахкамрок керамика толалари киритилади. Бундай КМда 
дарз Усищца толага дуч келади ва нарига ёйилмайди. Амалда 
SiC кремний карбиди толаларидан фойдаланилади.
Дарзларни тухтатишнинг учинчи усули дарзнинг учини, 
тумтоклашдир.
Мазкур КМга бошка моддаларнинг оз кушимчасини ки- 
ритганда хосил буладиган бир жинс (гомоген) сохалар пайдо 
булади, албатта. Ш у сохаларни имкони борича торайтириш 
КМ ларни мустахкамрок килади. Хозир шу асосда 0<Х<5 ора- 
ликда Si6„xAlxN 8_xOx каби юкори мустахкамликка эга булган 
КМ лар — сиалонлар яратилган.
КМ лар иккита мухим сохада - металлга ишлов берадиган 
кесувчи асбобни ва харакатлантиргичлар к^исмларини тайёр- 
лашда кулланилмоеда.
Керамик асбоб, мустахкамланган керамикадан ясалган 
кескичлар узок, муддат ишлаши шароитида, кесиш тезлигини 
куп марта ошириш имконини беради, анча энергия тежашга 
олиб келади.
Харакатлантиргичларнинг к;исмлари — турбиналарнинг 
харакатланувчи ва цузралмас кураклари юкори даражада 
мустазусам булган ва унча мУрт булмаган керамикадан тай- 
ёрланса, улар металл ва котишмаларга нисбатан, анча 
юкори температураларда 
\ям ишлай олади, Ф .И .К си анча 
юкори булади, зичлиги кам, чидамлиги юкори.
КМлар автомобил харажатлантиршвдари кисмларини тай* 
ёрлашда хам кулланилади, механик зичлантиргичлардан сув 
Кувурларии 
беркитувчи жУмракларда фойдаланилади.
300

---

13.3. Радиоактив материаллар ва чикиндиларни санлайдиган 
контейнерлар учун керамика
Ушбу мак,садга эришишнинг учта бос,к,ичи бор:
1) Чикиндилар 
нисбатан эриб кетмайдиган кимёвий 
жих;атдан чидамли моддага киритилади,
2) Бу модда герметик контейнерга жойланади,
3) Коитейнерларни КУРУК ва баркарор геологик заминда 
кумилади.
Биринчи боскичда борсиликат шиша ва бор (В) ли 
керамика ьфианади, чунки бу моддалар нейтронлар ва 
у- 
квантларни кучли даражада юта олади. Бу модда ичида 
кургошин \ам булади. РЬО ва 2 Р Ю , P bS 0
4
оксидлар у- 
нурларни энг яхши ютади. Уларни зичлаш олдидан В
1
О
3
, В
4
С, 
М В О
4
, M B, М В
2
моддалар кукунига аралаштирилади.
Иккинчи боскичда бегонлар ва бор (В) — кургошинли 
ерамика кУлланилади. А. Рингвуд (1978Й. Австралия) «синрок» 
деган махсус керамикани яратди, у жуда барк,арор булиб, 
перовскит 
ва 
цирконлит 
табиий 
минераллари 
асосида 
яратилган. Шундай кдлиб, керамик материаллар радиоактив 
материаллар ва чикиндиларни сакдашда кУлланилади.
13.4. Керамик ферритлар
Маълумки, модданинг магнит хоссалари кристалл панжа- 
расини хосил цилган атомлар магнит моментларининг узаро 
таъсири к^андай булишлигага боглик;.
Ферритлар темир ва бошка эЛементлардан таркибланган 
мураккаб оксидлардир. Уларнинг купчилиги ферримагнитлар 
булади ва узида ферромагнит ва ярим утказгич ёки диэлектрик 
хоссаларни мужассамлаштирган, радиотехникада радиоэлек- 
троникада,