O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta’lim vazirligi urganch davlat universiteti “mehnat ta’limi” kafedrasi

27 
1. Metallarning kristallanish jarayoni. 
2. Metallarni ikkilamchi kristallanishi. 
3. Metallarning allotropik shakl o‘zgarishlari. 
Kristall panjaralarning tuzilishi. Kristall va amorf qattiq jismlar bo‘laadi. 
Kristall 
jismlar 
qidirilganda 
ma’lum 
temperaturagacha 
(suyuqlanish 
temperaturasigacha) qattiqligicha qoladi. Amorf jismlar qizdirilganda katta 
temperatura oralig‘ida yumshaydi; avval ular qovushqoq bo‘lib, so‘ngra suyuq 
holatga o‘tadi.
Barcha metallar va ularning qotishmalari kristall jismlardir. Noshaffoflik, 
yaltiroqlik, yaxshi elektr va issiqlik o‘tkazuvchanlik, plastiklik, shuningdek 
ko‘pgina metallar uchun payvandlanish xususiyati kabi xarakterli belgilar deb 
ataladi. Bundan 200 yil avval ulug‘ rus olimi M.V.Lomonosov tomonidan 
metallarga berilgan quyidagi ta’rif o‘zining tashqi, valentli elektronlarini berish 
ularga xos xususiyatdir. Bu metall atomlarida tashqi elektronlar uning yadrosi bilan 
mustahkam bog‘langani holda metalmas elementlarda bunday elektronlar ko‘p (5-8 
ta) bo‘ladi.
Ximiyaviy toza metall elementlari (masalan, temir, mis, alyuminiy va 
boshqalar) ancha murakkab moddalar hosil qilishi mumkin. Ularning tarkibiga bir 
necha metall-elementlar, ko‘pincha sezilarli darajada metalmas-elementlar kirishi 
mumkin. Bunday moddalar metall qotishmalari deb ataladi. Qotishma hosil 
qiluvchi elementlar kosponentlar deb ataladi.
Metallarning kristall strukturasini bayon qilish uchun kristall panjara 
tushunchasidan foydalaniladi. Kristall panjara bu xayoliy fazoviy tur bo‘lib, uning 
tugunlarida metall hosil qiluvchi atomlar (ionlar) joylashadi. Amorf jismlarda 
(oyna, plastmassalar) esa kristall jismlarda farqli ravishda atomlar fazoda betartib, 
xaotik tarzda joylashgan. 

28 
1.6 
– rasm. YOqlari markazlashgan kub elementar yacheykaning tassviri: a – qattiq 
sferalardan tashkil topgan yakka yacheyka; b – yakka yacheykaning kristall 
panjaradagi modeli; v – juda ko‘p atomlardan tashkil topgan kristall xajmi 
 
Metallda kristall panjara quyidagicha shakllangan. Metall suyuq holatdan 
qattiq holatga o‘tayotgan atomlar orasidagi masofa qisqaradi, ularning o‘zaro ta’sir 
kuchi esa ortadi. Atomlarning o‘zaro ta’sirlashish xarakteri ularning tashqi elektron 
qobiqlarining tuzilishi bilan aniqlanadi. Atomlar yaqinlashganda bu atomning 
musbat zaryadlangan yadrosiga o‘tishi va hakozo natijasida tashqi qobiqda 
joylashgan elektronlarning o‘z atomga tegishli bo‘lmagan erkin elektronlar hosil 
bo‘la boshlaydi. Shunday qilib, qattiq holatdagi metall erkin elektronlar bilan 
qurshab olingan musbat zaryadlangan ionlardan tashkil topgan strukturadan iborat 
bo‘ladi.
Metallarga bog‘lanish elektrostatik kuchlar bilan amalga oshiriladi. Ionlar 
va erkin elektronlar o‘rtasida elektrostatik tortishish kuchlari hosil bo‘ladi, bu 
kuchlar ionlarni to‘plab turadi. Metall zarralari orasidagi bunday bog‘lanish metall 
bog‘lanish deyiladi.
7
7
William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013.40-50 

29 
Metallardagi bog‘lanish kuchlari ionlar bilan elektronlar orasidagi o‘zaro 
itarish va tortilish kuchlari bilan belgilanadi. Ionlar bir-biridan shunday masofada 
turadiki, bunda o‘zaro ta’sir etuvchi potensial energiya miqdori minimal bo‘ladi. 
Metallda ionlar ma’lum tartibda joylashib, kristall panjara hosil qiladi. Ionlarning 
bunday joylashishi ularning valentli elektronlar bilan o‘zaro ta’siri hisobiga 
ta’minlanadi. Valentli elektronlar ionlarni kristall panjarada ushlab turadi.
Eng asosiy metallar (taxminan 90 foiz), uch zich billur tuzilmalar kirib katılaşma 
ustiga sulfid: tana-markazli (BCC) (Fig 3.3a.), Yuzi-markazli (FCC) kub (Fig 
3.3b.) Kub, va olti burchakli yopiq qadoqlangan (HCP) (Fig. 3.3c). HCP tuzilishi 
shakl oddiy olti burchakli kristall strukturasi bir zichroq o'zgartirish hisoblanadi. 
3.2. atomlar bir-biri bilan yanada yaqinroq mahkam birlashadi va rishta bo'lib, 
energiya ozod etiladi, chunki eng metallar bu qalin-qadoqlangan tuzilmalarida 
sulfid. Shunday qilib, zich qadoqlangan tuzilmalar pastki va yanada barqaror 
energiya kelishuvlar mavjud.
8
Most elemental metals (about 90 percent) crystallize upon solidification into three 
densely packed crystal structures: body-centered cubic (BCC) (Fig. 3.3a), face-centered 
cubic (FCC) (Fig. 3.3b), and hexagonal close-packed (HCP) (Fig. 3.3c). The HCP 
structure is a denser modification of the simple hexagonal crystal structure shown in Fig. 
3.2. Most metals crystallize in these dense-packed structures because energy is released as 
the atoms come closer together and bond more tightly with each other. Thus, the densely 
packed structures are in lower and more stable energy arrangements. 
Turli metallarda kristall panjaralarning turi har xil bo‘ladi. Hajmiy 
markazlashgan kub (HMK)-mα =Fe, Cr, W, yoqlari markazlashgan kub (YOMK)-
γ=Fe, Al, Cu va atomlari zich joylashgan geksagonal (3JG)-Mg, Zn va hokazo 
shaklda panjaralar ko‘p tarqalgan. Istalgan hajmdagi metallning atom tuzilishi 
haqida tushuncha hosil qilishga imkon beruvchi eng kichik hajmdagi kristall 
elementlar kristall yacheyka deyiladi. (1-rasm). Kristall panjara panjara 
parametrlari, masalan, kub qirrasi uzunligi bilan harakterlanadi. HMK va ZGJ lar 
8
William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013. P 87 

30 
uchun kub qirrasi turli metallar uchun 2,8...6·10-8 sm. 
Kristal Shakli metallar birligi atom ionlar juda kichik hajmili 3,3 sm ga 
tengligini takidlab o‘tish lozim. Xona haroratida masalan, tana-markazli kub temir 
birligi hujayra, Kub tomoni 0.287 X davrning 1-choragida ~ 9 mm, yoki 0.287 
nanometr (nm) tengdir. Shuning uchun, sof temir birligi hujayralari bor 1 mm, 
yonma-yon tizilgan. 
Keling, endi batafsil uch panjarali kristalli tuzilishi birligi atomlarning 
hujayralarida tartibni ko'rib chiqamiz. Taxminiy bo'lsada, biz sohalarda qattiq 
bo'lishi bu kiristall tuzilmalar atom ko'rib chiqadi.
1-rasm
9
Kiristall tuzilmalar atomlarning (interatomic masofa) masofa orasidagi Masalan 
X-o‘qi misolida joylashuvini qiyosiy taxlil qilinsa 3 tomonidan eksperimental 
aniqlash mumkin, 20 ° C da sof alyuminiy bir parcha, ikkinchi alyuminiy atomlari 
orasidagi masofa interatomic 0,2862 bo'ladi nm. alyuminiy metall davriy 
aluminum atom radiusi yarim interatomic masofa, yoki 0.143 nm bo'lishi taxmin 
qilinadi. Tanlangan metallar atom radiusi jadvallarda 3,4 3,2 ro'yxatda 
keltirilgan.
10
Let us now examine in detail the arrangement of the atoms in the three principal crystal 
structure unit cells. Although an approximation, we shall consider atoms in these crystal 
9
William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013. p88 
10
William F.Smith Foundations of materials science and engineyering, 2013.

31 
structures to be hard spheres. The distance between the atoms (interatomic distance) in 
crystal structures can be determined experimentally by X-ray diffraction analysis.
3
For 
example, the interatomic distance between two aluminum atoms4n a piece of pure 
aluminum at 20°C is 0.2862 nm. The radius of the aluminum atom in the aluminum metal 
is assumed to be half the interatomic distance, or 0.143 nm. The atomic radii of selected 
metals are listed in Tables 3.2 to 3.4. 

Download 3.88 Mb.