Эмне үчүн кремний мынчалык катуу, бирок морт?

Кремний- атомдору бири-бири менен коваленттик байланыштар аркылуу байланышкан атомдук кристалл, мейкиндик тармактык түзүлүштү түзөт. Бул түзүлүштө атомдордун ортосундагы коваленттик байланыштар өтө багытталууга ээ жана жогорку байланыш энергиясына ээ, бул кремнийдин формасын өзгөртүү үчүн тышкы күчтөргө туруштук бергенде жогорку катуулукту көрсөтүшүнө шарт түзөт. Мисалы, атомдордун ортосундагы күчтүү коваленттик байланышты бузуу үчүн чоң тышкы күч талап кылынат.

 

кремний (1)

Бирок, дал ушул атомдук кристаллынын үзгүлтүксүз жана салыштырмалуу катуу структуралык мүнөздөмөлөрүнөн улам, ага чоң сокку күчү же бирдей эмес тышкы күч таасир эткенде, ичиндеги торчокремнийтышкы күчтү жергиликтүү деформация аркылуу буферлөө жана чачыратуу кыйын, бирок коваленттик байланыштардын кээ бир алсыз кристалл тегиздиктери же кристалл багыттары боюнча үзүлүшүнө алып келет, бул бүт кристаллдык түзүлүштүн үзүлүшүнө жана морт мүнөздөмөлөрдү көрсөтүүсүнө алып келет. Металл кристаллдары сыяктуу түзүлүштөрдөн айырмаланып, металл атомдорунун ортосунда салыштырмалуу тайгалана турган иондук байланыштар бар жана алар тышкы күчтөргө ыңгайлашуу үчүн атомдук катмарлардын ортосундагы тайгаланууга таяна алышат, жакшы ийкемдүүлүктү көрсөтөт жана морттугунун үзүлүшү оңой эмес.

 

Кремнийатомдор коваленттик байланыштар аркылуу байланышкан. Коваленттик байланыштардын маңызы - атомдордун ортосундагы жалпы электрондук жуптар тарабынан пайда болгон күчтүү өз ара аракеттешүү. Бул байланыш туруктуулукту жана катуулукту камсыздай алат.кремний кристаллытүзүлүшүндө коваленттик байланыш үзүлгөндөн кийин калыбына келиши кыйын. Тышкы дүйнө тарабынан колдонулган күч коваленттик байланыш туруштук бере ала турган чектен ашып кеткенде, байланыш үзүлөт жана металлдардагыдай эркин кыймылдаган электрондор сыяктуу үзүлүштү калыбына келтирүүгө, байланышты кайра орнотууга же чыңалууну таратуу үчүн электрондордун делокализациясына таянууга жардам берүүчү факторлор жок болгондуктан, ал оңой эле жарака кетет жана өзүнүн ички жөндөөлөрү аркылуу жалпы бүтүндүгүн сактай албайт, бул кремнийдин өтө морт болушуна алып келет.

 

кремний (2)

Практикалык колдонууда кремний материалдарын абсолюттук таза деп эсептөө көп учурда кыйынга турат жана аларда айрым кошулмалар жана торчо кемчиликтери болот. Кошулма атомдорунун кошулушу баштапкы кадимки кремний торчо түзүлүшүн бузуп, жергиликтүү химиялык байланыштын күчүнүн жана атомдордун ортосундагы байланыш режиминин өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн, бул структурада алсыз жерлердин пайда болушуна алып келет. Торчо кемчиликтери (мисалы, вакансиялар жана дислокациялар) да чыңалуу топтолгон жерлерге айланат.

Тышкы күчтөр таасир эткенде, бул алсыз жерлер жана чыңалуу концентрациясынын чекиттери коваленттик байланыштардын үзүлүшүнө алып келиши мүмкүн, бул кремний материалынын бул жерлерден ажырай башташына алып келет, бул анын морттугун күчөтөт. Ал башында жогорку катуулуктагы түзүлүштү куруу үчүн атомдордун ортосундагы коваленттик байланыштарга таянган күндө да, тышкы күчтөрдүн таасири астында морттуктун сынышынан качуу кыйын.


Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 10-декабры
WhatsApp аркылуу онлайн баарлашуу!