Silikoniështë një kristal atomik, atomet e të cilit lidhen me njëri-tjetrin me lidhje kovalente, duke formuar një strukturë rrjeti hapësinore. Në këtë strukturë, lidhjet kovalente midis atomeve janë shumë të drejtuara dhe kanë energji të lartë lidhjeje, gjë që e bën silikonin të tregojë fortësi të lartë kur u reziston forcave të jashtme për të ndryshuar formën e tij. Për shembull, nevojitet një forcë e madhe e jashtme për të shkatërruar lidhjen e fortë të lidhjes kovalente midis atomeve.
Megjithatë, është pikërisht për shkak të karakteristikave strukturore të rregullta dhe relativisht të ngurta të kristalit të tij atomik që kur i nënshtrohet një force të madhe goditjeje ose forcës së jashtme të pabarabartë, rrjeta brendasilikonështë e vështirë për të zbutur dhe shpërndarë forcën e jashtme përmes deformimit lokal, por do të bëjë që lidhjet kovalente të thyhen përgjatë disa rrafsheve të dobëta kristalore ose drejtimeve kristalore, gjë që do të bëjë që e gjithë struktura kristalore të thyhet dhe të tregojë karakteristika të brishta. Ndryshe nga struktura të tilla si kristalet metalike, ka lidhje jonike midis atomeve metalike që mund të rrëshqasin relativisht, dhe ato mund të mbështeten në rrëshqitjen midis shtresave atomike për t'u përshtatur me forcat e jashtme, duke treguar duktilitet të mirë dhe jo të lehtë për t'u thyer.
Silikoniatomet janë të lidhur me lidhje kovalente. Thelbi i lidhjeve kovalente është ndërveprimi i fortë i formuar nga çiftet e përbashkëta të elektroneve midis atomeve. Edhe pse kjo lidhje mund të sigurojë stabilitetin dhe fortësinë ekristal silikonistruktura, është e vështirë që lidhja kovalente të rikuperohet pasi të prishet. Kur forca e aplikuar nga bota e jashtme tejkalon kufirin që mund të përballojë lidhja kovalente, lidhja do të prishet dhe për shkak se nuk ka faktorë të tillë si elektronet që lëvizin lirshëm si tek metalet për të ndihmuar në riparimin e thyerjes, rivendosjen e lidhjes ose mbështetuni në delokalizimin e elektroneve për të shpërndarë stresin, është e lehtë për t'u çarë dhe nuk mund të ruajë integritetin e përgjithshëm përmes rregullimeve të brendshme, duke bërë që silikoni të jetë shumë i brishtë.
Në aplikimet praktike, materialet e silikonit shpesh janë të vështira për t'u pastër absolutisht dhe do të përmbajnë papastërti të caktuara dhe defekte të rrjetës. Përfshirja e atomeve të papastërtive mund të prishë strukturën fillestare të rregullt të rrjetës së silikonit, duke shkaktuar ndryshime në forcën e lidhjes kimike lokale dhe mënyrën e lidhjes midis atomeve, duke rezultuar në zona të dobëta në strukturë. Defektet e rrjetës (të tilla si vendet e lira dhe dislokimet) do të bëhen gjithashtu vende ku stresi është i përqendruar.
Kur veprojnë forcat e jashtme, këto pika të dobëta dhe pika të përqendrimit të stresit kanë më shumë gjasa të shkaktojnë thyerjen e lidhjeve kovalente, duke bërë që materiali i silikonit të fillojë të shkëputet nga këto vende, duke përkeqësuar brishtësinë e tij. Edhe nëse fillimisht u mbështet në lidhjet kovalente midis atomeve për të ndërtuar një strukturë me një fortësi më të lartë, është e vështirë të shmanget thyerja e brishtë nën ndikimin e forcave të jashtme.
Koha e postimit: Dhjetor-10-2024