Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәнекерлеушілік
- Құймалық қасиеттері
- Қысыммен өңделгіштігі
- §1. Атомдардың құрылымы және химиялық байланыс
| Технологиялық қасиеттер. Бұл қасиеттер бұйымды алудың өңдеудің әртүрлі түрлерімен қозғалуға материалдың қабілеттілігін сипаттайды. Негізгі технологиялық қасиеттер:
Кесумен өңдеушілік. Кесуші аспаптарды өңдеуден кейін материалдың тегіс әрі таза бетін алып кесумен жақсы өңдеушілік ұсынады. Мұндай өңдеуге тұтқырлығы жоғары материалдар, сондай-ақ қатты және морт сынатын материалдардың ұшырауы нашар болып келеді. Дәнекерлеушілік. Пісіргіштік – пісіргіш пен дәнекерлеуіш көмегімен берік байланыс түзетін материалдың қабілеті. Материалды осы әдіспен байланыстыру кезінде сұйық күйде өзара майлану, сызықтық кеңеюдің температуралық коэффицентінің ұқсастығы керек. Құймалық қасиеттері – материалдың сызатсыз, бос және басқа да ақауларсыз құйма түзу қабілеті. Жақсы құймалық қасиетке сұйық аққыштықтығы жоғары (құймалық форманың көлемін бос орынсыз сұйық күйде толтыруға қабілеті) және сұйық күйден қатты күйге өту кезінде аз отыруға ие (көлемнің азаюымен) материалдар ие. Бұдан басқа металдың құймалар үшін ликвацияны ескеру қажет. Ликвация – кристаллизация кезінде пайда болатын материалдың көлемі бойынша химиялық құрамның біртексіздігі. Қысыммен өңделгіштігі – ыстық және суық күйде престеуге, ковкалауға, штамповкалауға, прокаткалауға және т.б. бұзылусыз ұшырайтын материал қабілеті. 2- тарау. Химиялық байланыс §1. Атомдардың құрылымы және химиялық байланыс Қатты денелер белгілі түрде атомдары өзара байланысқан ансамбльден тұрады. Байланыс жүйенің потенциалдық энергияның төмендеуіне және бәрінен бұрын байланысқа қатысатын электрондар энергиясының төмендеуіне алып келетін атомдар (ион) мен валенттік электрондардың өзара әсерлесуі нәтижесінде жүзеге асырылады. Қатты денелердегі атомдар (иондар) арасындағы тепе-теңдік қашықтық r0 – кристалдық тордың потенциалдық энергияның минимумына сәйкес келеді. r0 шамасы әр аттас арасындағы тарту күші және аттас зарядтар арасындағы тебу күші теңесетін қашықтыққа сәйкес. Үлкен қашықтық көп артуымен r0 байланыс күші жоғалады, ал өрнегіне пропорционал артады, мұндағы, n химиялық байланыс түріне тәуелді және n = 2÷3 (ковалентті, ионды, металдық – күшті байланыс деп аталады), n = 6 (әлсіз байланыс – Ван-дер-Ваальс) аралығында өзгереді. Байланыс түрі еркін атомдардың, электронның бәрінен бұрын олардың валенттік қабықшаларының құрылысына тәуелді. Еркін атомдардың электрондық құрылысының заңдылығы Д.И. Менделеев элементтерінің периодтық жүйесін береді. Электронның оңашаланған атомдардағы күй және қабықша бойынша, қабықша асты және орбита бойынша электрондардың таралуы төрт кванттық сандармен анықталады. Бас кванттық сан n электрондардың бірдей бас кванттық санмен түзетін оңашаланған атомдардағы сол немесе басқа электрондық қабықшаның өлшемін анықтайды. Электрон энергиясы n2 кері пропорционал. Орбитальды кванттық сан l. Ол орбитаның формасы мен электронның қозғалысы санының моментінің шамасын анықтайды. Ол 0-ден (п -1) – дейінгі мәндерді қабылдайды. Бірдей кванттық саны бар электрондар бір қабықша астына кіреді. Әртүрлі қабықша астындағылар келесі әріптермен белгіленеді:
Магниттік кванттық сан . Ол кеңістіктегі электрон орбитасының кеңістігінің бағытын сипаттайды. l–ден +e-ге дейінгі мәндерді (0-ді қосқанда) немесе (2l+1) мәндерін қабылдайды. Спиндік кванттық сан ms z осіне қатысты электронның меншікті айналу бағытын сипаттайды. ms eкі мәнді қабылдайды: = және = . Электронның орбита бойынша таралуы Паули принципіне және тәжірибе жүзінде орнатылған Хунд ережесіне бағынады. Паули ережесіне сай, атомда төрт бірдей кванттық санды екі электрон болуы мүмкін емес, яғни әр орбита спиндері әртүрлі (жұптық электрондар) екі электроннан артық орналаспайды. s, p, d, f қабықшаларындағы электрондардың максимальді саны сәйкесінше 2; 6; 10; 14. Қабықшаны толтыру : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 4d, 6p, 7s, 5f, 6d болып жүреді. Бұдан толтырылған орбитада электрондардың энергиясы толтырылған орбитаға қарағанда жоғары. Атомның валенттік қабықшасының электрондық орбиталінің толығымен құрылуы элементар заттар түзу кезінде пайда болатын химиялық байланыс түрін анықтайды. Элементтер металдар (қарапайым және ауыспалы), жартылай өткізгіштер және диэлектриктер (диэлектрикте химиялық байланыс жартылай өткізгіштегі байланыстан айырмашылығы жоқ) болып бөлінеді. Элементтердің периодтық жүйелеріндегі сол және орталық бөліктерінде орналасқан элементтер – металдар, ал оң жағында орналасқан – жартылай өткізгіштермен диэлектриктер. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|