Қатты денелер физикасы
жүктеу/скачать 26,78 Mb.
|
|
О.П. Лейпунский былай деп жазды: «Біріншіден, көміртек атомдары бір жерден екінші жерге ауысулары болу үшін графитті  температурадан жоғары қыздыру, екіншіден оны 60000 атмосфералық қысымнан жоғары қысымда қандай да бір әдіспен сығу қажет».
Бұл шарттарды ең алғаш рет америка фирмасы «Дженерал электрик» іске асырып, 1955 жылы ең алғаш рет қара, мөлдір емес кристалл түрінде жасанды алмаз алды. Оның ең үлкенінің ұзындығы 1,5 м болды. Кейіннен Швеция, Голландия, Жапония елдері де жасанды алмаздар алу жолдарын тапты. Советтер Одағында алмаз жасау өнеркәсібі 1961 жылы басталды. Ол 100000 атм-да, температурада іске асты. Осындай жолдармен алынған алмаздар табиғи алмаздарға қарағанда берік және қаттырақ, оларды өнеркәсіпте қолдану табиғиларға қарағанда  тиімді.
Алмазға ұқсас синтезделген, беріктігі өте жоғары басқа материал бордың кубтық нитриді  , оны боразон деп атайды. Ол алмаздан да қатты және атмосфералық жағдайда температураға дейін қыздыруға шыдайды. Өзінің гексагональды модификациясы бойынша бор нитриді графитке ұқсайды, ақ түсті ұнтақ, қолға ұстағанда май тәрізді болады.
Теориялық тұрғыдан алғанда орнықты болу аймағы балқу және сублимация процестерімен шектелмейтін болса полиморфизм құбылысы барлық қатты денелерде байқалуы қажет. Полиморфизм құбылысы қыздырғанда немесе сырттан қысым түсіргенде атомдар қозғалысының қарқындылығы мен олардың арасындағы ара қашықтықтың өзгеруі салдарынан кристалдық тордағы байланыс күштерінің сипаты мен қарқындылығының өзгеруіне тікелей байланысты. Абсолют нөлге жақындағанда берілген атомдар жиынтығы арасында беріктігі жоғары байланыстар болуы керек. Менделлевтің периодтық кестесіндегі IV топқа жататын қорғасын үшін ондай құрылым алмаз болып табылады, ондағы әрбір атом 4 көршісімен берік валенттік байланыс жасайды. Бірақ та, температура артқан сайын бұл байланыстар жылулық қозғалыстар салдарынан бірден тез бұзылады және  температурадан жоғары температурада ең қолайлысы- валенттік электрондардың жалпылануы жолымен пайда болған металдық байланыс. Бұл байланысқа өзінің орнықты - тетрагональды көлемдік центрленген кристалдық құрылымы сәйкес келеді.
Бір модификациядан екінші модификацияға өткенде жасырын жылудың бөлінуі мен жұтылуы болады, сондықтан ол бірінші реттік фазалық ауысу болып табылады. Осындай ауысулар тор құрылымындағы өзгерістерге байланысты, ал қатты денелердегі атомдар қозғалғыштығы төмен, осындай жағдайларда термодинамикалық тепе-тең емес модифицикация уақыты шексіз ұзақ болуы мүмкін. Бұған нақты мысал алмаз, ол кәдімгі жағдайда басқа модификация – графитке айналмай ұзақ өмір сүреді. Полиморфизмнің практикалық маңызы өте үлкен. Болатты термиялық өңдеп татталмайтын болат алғанда оған әртүрлі қасиеттер беруге болады. Көптеген қоспаларға қажетті қасиеттер беру осы полиморфизм құбылысына негізделген. жүктеу/скачать 26,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|