SilikonSilisyum, atomlarının kovalent bağlarla birbirine bağlanarak uzamsal bir ağ yapısı oluşturduğu atomik bir kristaldir. Bu yapıda, atomlar arasındaki kovalent bağlar çok yönlüdür ve yüksek bağ enerjisine sahiptir; bu da silisyumun şeklini değiştirmek için dış kuvvetlere karşı yüksek sertlik göstermesine neden olur. Örneğin, atomlar arasındaki güçlü kovalent bağ bağlantısını koparmak için büyük bir dış kuvvet gerekir.
Ancak, atomik kristalinin düzenli ve nispeten katı yapısal özelliklerinden dolayı, büyük bir darbe kuvvetine veya düzensiz bir dış kuvvete maruz kaldığında, içindeki kafes yapısı bozulur.silikonDış kuvveti yerel deformasyon yoluyla tamponlamak ve dağıtmak zordur, ancak bazı zayıf kristal düzlemleri veya kristal yönleri boyunca kovalent bağların kopmasına neden olur; bu da tüm kristal yapının kırılmasına ve kırılgan özellikler göstermesine yol açar. Metal kristaller gibi yapılardan farklı olarak, metal atomları arasında nispeten kayabilen iyonik bağlar vardır ve dış kuvvetlere uyum sağlamak için atomik katmanlar arasındaki kaymaya güvenebilirler; bu da iyi bir süneklik ve kolay kırılmayan bir kırılganlık gösterir.
SilikonAtomlar kovalent bağlarla birbirine bağlanır. Kovalent bağların özü, atomlar arasında paylaşılan elektron çiftleri tarafından oluşturulan güçlü etkileşimdir. Bu bağ, atomların kararlılığını ve sertliğini sağlayabilse de,silikon kristaliYapısı gereği, kovalent bağ koptuğunda yeniden oluşması zordur. Dış dünyadan uygulanan kuvvet, kovalent bağın dayanabileceği sınırı aştığında, bağ kopar ve metallerde olduğu gibi kırılmayı onarmaya, bağlantıyı yeniden kurmaya veya gerilimi dağıtmak için elektronların yer değiştirmesine yardımcı olacak serbestçe hareket eden elektronlar gibi faktörler olmadığı için, kolayca çatlar ve kendi iç düzenlemeleriyle genel bütünlüğünü koruyamaz, bu da silikonun çok kırılgan olmasına neden olur.
Pratik uygulamalarda, silikon malzemelerin tamamen saf olması genellikle zordur ve belirli safsızlıklar ve kafes kusurları içerirler. Safsızlık atomlarının eklenmesi, başlangıçta düzenli olan silikon kafes yapısını bozabilir, yerel kimyasal bağ kuvvetinde ve atomlar arasındaki bağlanma biçiminde değişikliklere neden olarak yapıda zayıf alanlar oluşturabilir. Kafes kusurları (boşluklar ve dislokasyonlar gibi) ayrıca gerilimin yoğunlaştığı yerler haline gelir.
Dış kuvvetler etki ettiğinde, bu zayıf noktalar ve gerilim yoğunlaşma noktaları, kovalent bağların kopmasına daha yatkın hale gelir ve silikon malzemenin bu yerlerden kırılmaya başlamasına, kırılganlığının artmasına neden olur. Başlangıçta daha yüksek sertliğe sahip bir yapı oluşturmak için atomlar arasındaki kovalent bağlara dayanmış olsa bile, dış kuvvetlerin etkisi altında kırılgan kırılmayı önlemek zordur.
Yayın tarihi: 10 Aralık 2024