Металдарды кристалды торлары

 

Кристалдар (гр. krys-tallos – алашы маынасы мз) – атомдары мен молекулалары кристалды тор тзетін атты денелер. Кристалдар атты денелерді тепе-тедік кйі болып табылады. Белгілі бір термодинамикалы жадайда (ысым, температура) кристалды кйде болатын затты наты, тек зіне тн кристалды атомды рылымы болады. Бл рылым атомдарды орналасуына байланысты кристалдарды сырты симметриясын жне оларды анизотропиялы асиеттерін бейнелейді. Табиатта жне техникада кездесетін атты материалдарды кпшілігі – поликристалдар. Олар ретсіз орналасан са кристалдан (кристалиттерден) ралады. Бан кптеген минералдар, металдар мен орытпалар жатады. Кристалды жеке ірі трі монокристалл деп аталады. Табиатта салмаы жздеген килограмма жететін кварц, дала шпаты, флюорит кристалымен атар млшері те са алмас кристалы да кездеседі. Молекула-кинетикалы теориядаы термодинамикалы тепе-тедік жадайда сірілген кристалды пішіні белгілі бір симметриялы, дрыс кпжа трінде болады. Оларды жатары жазы болып келеді де, ырлары тзу сызы бойымен траты брыш жасай иылысады, яни кристалдану кезінде кристалды жатары зіне-зі параллель жылжиды. Бл задылы кристаллографияда брыштарды тратылы заы деп аталады.

Барлы металдарды алыпты жадайда атомдары белгілі тртіппен орналасып кристалл тор райды. Осыдан металдар атомдары бей-берекет орналасан аморф денелерден ерекшеленеді. Жазытыта металл атомдары белгілі тртіппен орналасан сзгіні, ал кеістікте атомды кристалды торды райды (1.2 суретті ара).

 

 

 

 


1.2 сурет - Кристалды торды жазытытаы жне кеістіктегі кріністері

Сызбада сызытар кршілес атомдарды осып тр. Шын мнісінде ешандай сызытар болмайды, рбір атом кристалды торда зіні тепе-тедік нктелері айналасында тербеліп отырады.

Кристалды тор трлері рилы болады. арапайым тор кристалды тзілу ерекшеліктерін сипаттайды. Торды абыраларын а, b, с жне абыра арасындаы брыштарын , , деп белгілейік (1.3 суретті ара). Сонда жеті трлі кристалды жйе келесідей тор трлеріне сйкес келеді:

1. Триклинді аbс жне 900;

2. Моноклинді а bс жне ==900; 900;

3. Ромбалы а bс жне ===900;

4. Гексаногалды а=bс жне ==900; =1200;

5. Ромбоэдрлі а=b=с жне ==900;

6. Тетрагоналды а=bс жне ===900;

7. Кубты а=b=с жне ===900.

 

1.3 сурет - Кристалды тор слбасы

 

Кристалды негізгі параметрлері:

- арапайым тор абырасыны лшемдері, а, b, с – тор периоды, бір-біріне жаын орналасан атомдарды ара ашытыы. Тор периоды – бл арапайым тор абырасы бойынша орналасан атомдарды ара ашытыы, нанометрмен лшенеді (1 нм = 10-9 м = 10 Å).

- Координациялы сан берілген атомнан бірдей аралыта орналасан баса атомдар санын крсетеді. Мысалы, кубты клемі бойынша шоырланан торда рбір атом шін кршілес атомдар саны 8 (К=8). арапайым кубты тор шін координациялы сан 7 те (К=7). Кубты жаы бойынша шоырланан торда координациялы сан 13 (К=13). Гексаногалды тор шін координациялы сан 16 те (К=16). Координациялы сан нерлым лкен болса, сорлым торда атомдар тыыз орналасады.

- Тор базисі– бір арапайым тор яшыындаы атомдар саны.

   
- стерді арасындаы брыштары(, , ).

Металдарды кристалды торларыны е кп кездесетін негізгі трлері: кубты клемі бойынша шоырланан (Сr, Mo, W, V т.б.), кубты жаы бойынша шоырланан (Ni, Al, Cu, Pb т.б.), гексаногалды (Be, Cd, Zn, Mg т.б.) (1.4 суретті ара).

 

а б

а) кубты клемі бойынша шоырланан

) кубты жаы бойынша шоырланан

б) гексаногалды

 

1.4 сурет - Металдарды кристалды торлары