Siliciuhè un cristallu atomicu, chì i so atomi sò cunnessi trà di elli da ligami covalenti, furmendu una struttura di rete spaziale. In questa struttura, i ligami covalenti trà l'atomi sò assai direzionali è anu una alta energia di ligame, ciò chì face chì u siliciu mostri una alta durezza quandu resiste à forze esterne per cambià a so forma. Per esempiu, ci vole una grande forza esterna per distrughje a forte cunnessione di ligami covalenti trà l'atomi.
Tuttavia, hè precisamente per via di e caratteristiche strutturali regulare è relativamente rigide di u so cristallu atomicu chì quandu hè sottumessu à una grande forza d'impattu o à una forza esterna irregulare, u reticolo internusiliciuhè difficiule di tamponà è disperse a forza esterna per via di a deformazione lucale, ma farà chì i ligami covalenti si rompanu longu à certi piani cristallini debuli o direzzioni cristalline, ciò chì farà chì tutta a struttura cristallina si rompa è mostri caratteristiche fragili. À u cuntrariu di e strutture cum'è i cristalli metallichi, ci sò ligami ionici trà l'atomi metallichi chì ponu scorrere relativamente, è ponu fidà si di u scorrimentu trà i strati atomichi per adattassi à e forze esterne, mustrendu una bona duttilità è micca faciule da rompe fragile.
SiliciuL'atomi sò cunnessi da ligami covalenti. L'essenza di i ligami covalenti hè a forte interazione furmata da e coppie di elettroni spartute trà l'atomi. Ancu s'è questu ligame pò assicurà a stabilità è a durezza di ucristallu di siliciustruttura, hè difficiule per u ligame cuvalente di ricuperà una volta rottu. Quandu a forza applicata da u mondu esternu supera u limite chì u ligame cuvalente pò suppurtà, u ligame si romperà, è perchè ùn ci sò micca fattori cum'è l'elettroni in muvimentu liberu cum'è in i metalli per aiutà à riparà a rottura, ristabilisce a cunnessione, o affidà si à a delocalizazione di l'elettroni per disperse u stress, hè faciule da crepà è ùn pò micca mantene l'integrità generale per via di i so propri aghjustamenti interni, ciò chì face chì u siliciu sia assai fragile.
In l'applicazioni pratiche, i materiali di siliciu sò spessu difficiuli d'esse assolutamente puri, è cuntenenu certe impurità è difetti di reticolo. L'incorporazione d'atomi d'impurità pò disturbà a struttura di reticolo di siliciu uriginariamente regulare, causendu cambiamenti in a forza di u ligame chimicu lucale è in u modu di ligame trà l'atomi, risultendu in zone debuli in a struttura. I difetti di reticolo (cum'è e vacanze è e dislocazioni) diventeranu ancu lochi induve u stress hè cuncentratu.
Quandu e forze esterne agiscenu, sti punti debuli è i punti di cuncentrazione di stress sò più propensi à causà a rottura di i ligami covalenti, pruvucendu chì u materiale di siliciu cumencia à rompe si da sti lochi, aggravendu a so fragilità. Ancu s'ellu si basava inizialmente nantu à i ligami covalenti trà l'atomi per custruisce una struttura cù una durezza più alta, hè difficiule d'evità a frattura fragile sottu à l'impattu di e forze esterne.
Data di publicazione: 10 dicembre 2024