Silikonatomları birbirine kovalent bağlarla bağlanan ve uzaysal bir ağ yapısı oluşturan atomik bir kristaldir. Bu yapıda atomlar arasındaki kovalent bağlar çok yönlüdür ve yüksek bağ enerjisine sahiptir, bu da silikonun şeklini değiştirmek için dış kuvvetlere direnirken yüksek sertlik göstermesini sağlar. Örneğin atomlar arasındaki güçlü kovalent bağ bağlantısını yok etmek için büyük bir dış kuvvet gerekir.
Bununla birlikte, atom kristalinin düzenli ve nispeten katı yapısal özellikleri nedeniyle, büyük bir darbe kuvvetine veya eşit olmayan bir dış kuvvete maruz kaldığında içerideki kafes oluşur.silikonYerel deformasyon yoluyla dış kuvveti tamponlamak ve dağıtmak zordur, ancak kovalent bağların bazı zayıf kristal düzlemleri veya kristal yönleri boyunca kırılmasına neden olur, bu da tüm kristal yapının kırılmasına ve kırılgan özellikler göstermesine neden olur. Metal kristalleri gibi yapıların aksine, metal atomları arasında nispeten kayabilen iyonik bağlar vardır ve dış kuvvetlere uyum sağlamak için atomik katmanlar arasındaki kaymaya güvenebilirler, iyi süneklik gösterirler ve kırılması kolay değildir.
Silikonatomlar kovalent bağlarla bağlanır. Kovalent bağların özü, atomlar arasında paylaşılan elektron çiftlerinin oluşturduğu güçlü etkileşimdir. Her ne kadar bu bağ malzemenin stabilitesini ve sertliğini sağlayabilse desilikon kristalYapı bozulduğunda kovalent bağın tekrar toparlanması zordur. Dış dünyanın uyguladığı kuvvet, kovalent bağın dayanabileceği sınırı aştığında bağ kırılır ve metallerde olduğu gibi serbest hareket eden elektronların kopmayı onarmaya, bağlantıyı yeniden kurmaya yardımcı olacak faktörler olmadığından bağ kırılır. Stresi dağıtmak için elektronların lokalizasyonuna güvenir, kırılması kolaydır ve kendi iç ayarlamaları yoluyla genel bütünlüğü koruyamaz, bu da silikonun çok kırılgan olmasına neden olur.
Pratik uygulamalarda, silikon malzemelerin tamamen saf olması genellikle zordur ve belirli safsızlıklar ve kafes kusurları içerecektir. Safsızlık atomlarının dahil edilmesi, başlangıçtaki düzenli silikon kafes yapısını bozabilir, yerel kimyasal bağ kuvvetinde ve atomlar arasındaki bağlanma modunda değişikliklere neden olarak yapıda zayıf alanlara neden olabilir. Kafes kusurları (boşluklar ve çıkıklar gibi) aynı zamanda stresin yoğunlaştığı yerler haline gelecektir.
Dış kuvvetler etki ettiğinde, bu zayıf noktalar ve gerilim yoğunlaşma noktalarının kovalent bağların kırılmasına neden olması daha muhtemeldir, bu da silikon malzemenin bu yerlerden kırılmaya başlamasına neden olarak kırılganlığını arttırmasına neden olur. Başlangıçta daha yüksek sertliğe sahip bir yapı oluşturmak için atomlar arasındaki kovalent bağlara dayanmış olsa bile, dış kuvvetlerin etkisi altında gevrek kırılmayı önlemek zordur.
Gönderim zamanı: 10 Aralık 2024