Йма рылысы.Газ кпіршіктері мен бос тесіктер тзілу. Айматы ликвация. йма ішінде оспаларды реттеу.

Кристалдану кезінде тзілген тйіршіктерді формасы оларды су шарттарына, сіресе, жылуды блініп шыу жылдамдыы мен баытына жне сйы металды, сондай-а оспаны температурасына туелді.

Тйіршіктерді суі дендриттік (ааша сас) схема бойынша жреді. Кристалдарды су жылдамдыы тор атомдарыны орналасу тыыздыы кп болатын жазытытар мен баыттар бойында те лкен болады. Мны нтижесінде бірінші реттік ось деп аталатын зын бта сіп шыады. Мнан рі осы осьтерде екінші реттік бтатар т. б. пайда болады. Мнымен оса абат дендрит осьтеріні арасындаы учаскелерде кристалдану процесі жріп жатады.

 

Дендриттер бір-бірімен тйіскенше се береді. Осыдан кейін осьтерсындаы кеістік біржолата толады да, дендриттер сырты ырлары дрыс емес толы кристалдара айналады. Мндай кристалдар тйіршіктер немесе кристалиттер деп аталады.

Тйіршіктер арасындаы шекараларда, дендрит осьтері арасындаы учаскелерде оспалар жиналады, кішіреюді салдарынан жне сйы металды кристалдану фронтына жаындауды иындыынан кеуектер пайда болады.

Кристалдану кезінде жылуды блініп шыу шарты едуір дрежеде тйіршіктеді формасына сер етеді. Бл жадайда сом болатты кристалдану мысалынан крінеді.

Сом болатты кристалдануы ш сатыда жреді. йма бетінде уелі са кристалдар зонасы 1-зона тзіледі, бл салын металл формасыны серіні нтижесі. Ал салын металл формасы йманы алашы атаю кезеінде металды сууын шапшадатады. Одан рі жылуды блініп шыан баытымен созылып жататын лкен кристалдар (2-зона) сіп шыады.Оларды бааналы кристалдар деп атайды. Аырында салындату дрежесі аз байалатын йманы орта тсында лкен млшердегі тепе-те кристалдар тзіледі (3-зона).

Белгілі бір жадайларда (сйы металды аса ызуы, оспаларды аз болуы т. б.) ірі тепе-те кристалдар зонасы толыымен жойылады. йманы рылымы іс жзінде тек ана бааналы кристалдардан ана трады жне ол транскристалл рылымды деп аталады. Бааналы кристалдар зонасы тыыздыыны те жоары болуымен сипатталады. Біра бааналы кристалдарды тйіскен жерінде ерімейтін оспалар жиналады жне транскристалл рылымды ймалар ысыммен деу кезінде жиі жарылып кетеді. Транскристалдану пісірілген жапсарларда жиі байалады, рі ло жоспарларды беріктігін кемітеді.

Е соы кезекте атаятын йманы жоары блігінде кішірейген уыстар жиналады. Кішірейгенуыстары бар металдар кеуек болып келеді жне оларда кішірейген уыстар те кпболады. Металды кішірейгшен уыстары мен кеуектері бар блігін кесіп тастайды. йманы рамы біртекті болып келмейді. Мысалы, болатта беткі жаынан ортасына жне тменнен жоарыа арай кміртегіні жне зиянды оспаларды (ккірт жне фосфор) концентрациясы артады. йманы зоналар бойынша біртекті еместігі зоналы ликвация деп аталады. Ол йманы механикалы асиеттеріне теріс сер етеді.

Монокристаллды алу.

Монокристалдар лкен ылыми жне тжірибелік маынасы бар.Монокристалды жадайдаы металдар жоары дегейлі тазалыы мен минимальді рылымды жетілмегендігімен ерекшеленеді. Монокристалдарды алу металдарды шынайы асиеттерін зерттеуге,тйіршіктерді шекара серін шыаруа ммкіндік береді.Жоары таза монокристалды жадайдаы германий мен кремнийді олдану жартылай ткізгіш асиетін олдануа жне реттелмейтін электр асиеттер згерістерін минимумге келуге ммкіндік береді.

Монокристалдарды кристализацияны бір центрінен кристалл су шін жадайлар жасаса алуа болады.осы принцип олданатын бірнеше діс бар. Маыздысы болып Бриджмен мен Чохральск дістері болып табылады.

Бриджмен дісі келесіден тралы:конус тбі бар тигельге салынан металл оны балу температурасынан 50-100ºС жоары температурада тік бырлы пеште ыздырылады.

Кейін балыан металмен тигель пештен шыарылады. Кристализацияны алашы орталытары пайда болатын конус тбесінде салындау бірінші болады.Тигельді жылжу баытымен сйкес келетін басым су баыты бар рытан монокристал сіп шыады. Бл кезде баса рытарды суі тежеледі. Монокристалды здіксіз суі шін осы металды кристализация жылдамдыынан аспайтын жылдамдыпен тигельді пештен шыару керек.

Баылау сратары:

1.йманы рылу процесін тсіндірііз

2.Дендрит дегеніміз не?

3.Кристалл тзілу жылдамдыы салындау дегейне алай туелді?

4.Кристалдарды центр саны салындау дегейіне алай байланысты?

5.Бос энергияны температураа туелділік графигі

Глоссарий:

- Модификациялау – Сйы ймаларды шамалы млшерде оспамен деу.

- Металды кристалл рылым тзілуімен сйы немесе бу трізді кйден атты кйге ауысуын алашы кристалдану деп атайды.

- Тепе те (Тs) и реальді (Тп) кристаллизация температуралары арасындаы айырмашылы аса салындау дегейі деп аталады

- Затты атты жне сйы кйдегі термодинамикалы потенциалы те болатын температура тепетен кристализация температурасы деп аталады.

-рыты критикалы лшемі термодинамикалы параметрлермен байланысты: rкр = мндаы –сйы кристалл шекарасындаы меншікті беттік керілу (на 1 см2) ; f – удельное (на 1 см3) сйыты кристалл кйге ауысанда бос энергияны згеруі.

-Тепе те кездегі затты энергетикалы кйі кіші маынамен сипатталады. Z = Н – ТS .

Блиц-тест

1. Кристалдану процесі бір мезгілде жретін екі процестерден иыстырылады:

  1. Кристалдарды тзілуі мен диффузиясынан
  2. Кристалдарды тзілуі мен адсорбциясынан
  3. Кристалдарды рытануы мен суінен
  4. Кристалдарды рытануы мен айта тзілуінен

2. тепетедік (Тs) жне реалды (Тп) температуралы кристалдану арасындаы айырмашылы:

  1. ызу дрежесі
  2. Суу дрежесі
  3. Кю дрежесі
  4. Кристалдану дрежесі

3.атты кристалл затта жаа кристалдарды тзілуі – ол:

  1. Бірінші кристалдану
  2. Екінші кристалдану
  3. Аса кристалдану
  4. айта кристалдану

4.рыты суге абілетті е минималды лшемі алай аталады:

  1. рыты жаа лшемі
  2. рыты критикалы лшемі
  3. рыты абілетті лшемі
  4. рыты пайдалы лшемі

5. Металды сйы не бутріздес кйден атты кйге кшу:

  1. Бірінші кристалдану
  2. Екінші кристалдану
  3. Аса кристалдану
  4. айта кристалдану

Негізгі дебиеттер:

1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.

2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.

3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.

4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.

5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.

6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г

7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.

8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.

9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)

осымша дебиеттер:

10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.

11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.

12.Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007  

Дріс 11