Металлды материалдарды физикалы асиеттері

Минералдарды физикалы асиеттері оларды диагностикасы шін парктикалы маызы(радиоактивтілік, люминисценция, магниттілік, аттылы, оптикалы асиеттері жне т.б.) зор. Мысалы, минералдарды радиоактивті асиеті- радиоактивті элементтерді болуына, днеркерленуі- оларды кристаллды рылымындаы ерекшеліктеріне, беріктігі- химиялы рамы мен кристаллды рылымны тріне байланысты. Физикалы асиеттер скаляр(баытына туелсіз) мысалы, беріктік немесе векторлы(баытына байланысты) мысалы, аттылы, днекерлілік, оптикалы асиеттер.

Тыыздыы. Минералдарды тыыздыы (г/см3) шамамен бірлікке те 23.0 ке дейін ауытиды(платикалы иридий).Минералдарды басым блігіні тыыздыы 2.5 тен 3,5 дейін болады, бл жер ыртысыны тыыздыы шамамен 2.7-2.8 болуымен ескеріледі.

Минералдарды тыыздыы бойынша ш топа блуге болады: жеіл(тыыздыы 3.0 дейін), орташа(тыыздыы 3.0 тен 4 ке дейін) жне ауыр (тыыздыы 4 тен кп) .

Кейбір минералдар лкен тыыздыы бойынша оай танылады(барит4.6, церуссит 6.5). Ауыр металдардан тратын минералдарды тыыздыы лкен болады. Табии элементтер е жоары тыыздыа ие болады- алтын, кміс, платина тобыны минералдары. Бірдей рамды кристаллдарды тыыздыы бірлік рылымдаы яшыты атомдар орамасыны сипатымен аныталады.

Изоморфты атарды минералдарына тыыздыты суі(немесе тмендеуі) химиялы рамны згерісіне пропорциональді.

Минералдарды механикалы асиеттерін олара механикалы сер еткенде табылады:сыылуда, созу мен руда.Осылайша , оптикалы асиеттер сияты р жаа р трлі баытталып, кристаллды анизотропиясымен байланыста болады. Механикалы асиеттерді маыздыларына днекерлілік пен аттылы жатады.

Днеркелену - кристаллдарды белгілі бір класталлографиялы жазытыпен жылтыр беттікті пайда бола отырып жарылу абілеті.

Неліктен кейбір баыттарда кристаллдар днекерлік бойынша, ал баса баыттарда олай емес? Днеркерленуді себебі кристалл блшектреіні арасындаы ілінісу кштеріне , ал екіншісі блшектер арасындаы ара ашыты пен бір-бірімен рекеттесетін ионды зарядтарды шамасына туелді болады. Днекерлену жазытытары жазыаралы ара ашытыы лкен кеістік тора параллель болуы керек.

Днеркерлікті баалау шін тмендегідей шкала бар:

1. Аса жасалан днекерлену - кристалл айна беті бар са пластинкалара жарылады. (слюда, гипс).

2. Жасалан днекерлену- кристалл кез келген жерінен р трлі баытта тзу бет жасай отырып жарылады, брыс бзылу сирек болады (кальцит, галит, галенит).

3. Орташа днеркенлену- жарылу нтижесінде тзу жне тзу емес беттер пайда болады. (полевые шпаты, роговая обманка).

4. Жасалмаан днекерлену- сыну нтижесінде днекерленген тзу беттер сирек, ал тзу емес беттер жиі пайда болады. (берил, апатит).

5. Аса жасадмаан днекерлену -днекерлену жо, кристаллдар жарылу кезінде тзу емес беттерге ие болады. (кварц, касситерит).

р трлі баытта кристаллды днекерлену жасаласу дрежесіне арай р трлі болады.

аттылы. Кристаллды аттылыы оны берік денені механикалы серіне арсы труы .

аттылыты анытауды бірнеше тсілі бар. Минералогиялы практикада Моос шкаласы абылданан. Шкаланы салыстырмалылыын белгілеу керек: егер талькты аттылыы 1, ал гипсты аттылыы 2 болса, онда гипс тальктан 2 есе атты. Баса да этанлон-минералдар туралы дл солай айтуа болады. Оларды аттылыы шартты, жне баса тсілдермен анытаанда , баса мндер алынан.

Днекерленуде сияты, кристаллдарды аттылыы анизотропияны білдіреді. Алмаз кристаллдары октаэдр шегінде те лкен днекерлікке, ромбододекаэдр шегінде кіші днекерлікке, куб шегінде те кіші днекерлікке ие.

Оптикалы асиеттер. Табии жарыта электрлік жне магниттік векторлар р момент сайын р трлі баытта ауытиды, рдайым жарыты таралу баытына перпендикуляр (т.е. жарыты сулеге перпендикуляр).Мндай жарыты поляризацияланбаан немесе арапайым деп атайды.

Жары оптикалы анизотропиялы ортаа ткенде поляризацияланады. Поляризацияланан жары жарыты сулені озалыс баыты арылы тетін жазыта ауытиды.

Жарыты поляризациясы кубты сингония кристаллдарын оспаандаы, жне оптикалы атынасы изотропты болатын екі кристалл арылы ткенде болады. Кристалла тскен табии жары р трлі жылдамдыпен таралатын екі жарыты толына блінеді. Екі толын поляризацияланып, оларды ауыту жазытытары зара перпендикуляр болады. Бл былыс ос сыну немесе жарыты еселі сынуы деп аталады. ос сыну 1669 ж Бартолинмен ашылып, рі арай Х. Гюйгенсоммен зерттелді.

Кристаллдарда тригональды, тетрагональды жне гексагональды сингонияда жарыты еселі сынуы жрмейтін тек бір баыт бар. Бл баыт - оптикалы ось деп аталады, жне ол жоары ретті симметрияны осьіне сйкес келеді. Сондытан орташа сингонияны кристаллдары оптикалы бір осьті деп аталады. Тринклинді, моноклинді жне робты сингония кристаллдарында жарыты еселі сынуы жрмейтін екі баыты бар, олар оптикалы атынаста екі осьті.

Орташа сингонияны кристаллдарында жары толындарыны таралу жылдамдытары р трлі. Барлы баытта бірдей жылдамдыпен тарайтын жары толындар- кдімгі, р трлі баыттарда, р трлі жылдамдытармен таралатын толындар - кдімгі емес деп аталады. Бірінші жары толыныны беті болып шар, ал екінші - айналу эллипсоиды болып табылады.

Тс. Минералдар р трлі тстер мен ректерге ие болуы ммкін. Минералдарды тстері оларды ішкі рылымына, механикалы оспалар мен хром-элементтеріні болуына байланысты. Кптеген хром-элементтері белгілі Cr, V, Ti, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, U, Mo жне т.б. Бл элементтер минералдарда басты немесе оспа трінде болуы ммкін.

Тсті згеруі- беттік абатты шбар немесе трлі тсті бояуы. Олар згеру нтижесінен пайда болан жа беттік абыша пайда болады, мысалы минералдарды тотыуы.

Шекті тсі. аттылыы лкен емес минералдар глазурланбаан фарфор пластинада шек алдырады. Шекті тсі немесе нтатаы минералды тсі , минералды зіні тсінен ерекшеленеді.

Жылтыр. Минералдарды металлды жне бейметалды жылтырымен бледі. ара шек алдыратын(оларды бояуына арамастан ), минералдар металлды жылтыра ие болады. Трлі тсті немесе а шек алдыратын минералдар шін бейметалды жылтыр тн. Табии элементтер айрыша болады.

Магнитілік. Бл асиет аздаан минералдара тн. Е кшті магниттік кшке ие магнетит болып табылады. Кшті полярлы магниттікке ие минералдар ферроиагниттік деп аталады.

Таы: люминесценция, пироэлектр, радиоактивтілік жне т.б. бар.

Баылау сратары:

1.Жай жне ауыспалы металдар.

2.Металдардаы атом аралы байланыс кандай болады?

3.Металды материалдарды физикалы асиеттері дене рылымына калай туелді болады?

4.Металдардаы кандай атом аралы кштерді білесіз?

Глоссарий:

Днеркелену - кристаллдарды белгілі бір класталлографиялы жазытыпен жылтыр беттікті пайда бола отырып жарылу абілеті.

Тсті згеруі- беттік абатты шбар немесе трлі тсті бояуы.

Кристаллды аттылыы оны берік денені механикалы серіне арсы труы .

Блиц-тест:

1. Барлы атомдарды валенттік электрондарды таралуы калай атаймыз?

  1. крделі
  2. атом аралы
  3. металды
  4. ионды

1. атты полярлы магнетизмге ие минералдар алай аталады?

  1. полярлы
  2. ферромагнитті.
  3. Парамагнитті
  4. тпелі

3.Минералогиялы практикада аттылыты анытауды бірнеше дістері бар-

аттылы шкаласы

Моос шкаласы.

Тстер шкаласы

Минералдар шкаласы

4.Кристаллдарды белгілі бір кристаллографиялы жазытармен жылтыр беттіктерді пайда болуымен жарылу абілеті алай аталады?

  1. аттылы
  2. Сынышты
  3. Салын сынышты
  4. Днеркерлік

5.Кристаллы, образующиеся в результате такого взаймодействия структурных частиц, которое приводят к устойчивым постройкам, характеризуются:

  1. еркін энергияны минимумымен.
  2. потенциалды энергияны минимумымен.
  3. кинетикалы энергияны минимумымен.
  4. атом аралы энергияны минимумымен.

 

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.идр.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.)

Осымшадебиеттер

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 9