Kremniyatom kristall boʻlib, uning atomlari bir-biri bilan kovalent bogʻlar orqali bogʻlanib, fazoviy tarmoq strukturasini hosil qiladi. Ushbu tuzilishda atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlar juda yo'naltirilgan va yuqori bog'lanish energiyasiga ega, bu esa kremniyni tashqi kuchlarga uning shaklini o'zgartirish uchun qarshilik ko'rsatishda yuqori qattiqlik ko'rsatadi. Misol uchun, atomlar orasidagi kuchli kovalent bog'lanishni yo'q qilish uchun katta tashqi kuch kerak bo'ladi.
Biroq, aynan uning atom kristalining muntazam va nisbatan qattiq strukturaviy xarakteristikalari tufayli, unga katta ta'sir kuchi yoki notekis tashqi kuch ta'sir qilganda, uning ichidagi panjarakremniymahalliy deformatsiya orqali tashqi kuchni tamponlash va tarqatish qiyin, lekin kovalent aloqalarning ba'zi zaif kristall tekisliklari yoki kristall yo'nalishlari bo'ylab uzilishiga olib keladi, bu esa butun kristall strukturaning buzilishiga va mo'rt xususiyatlarni ko'rsatishiga olib keladi. Metall kristallar kabi tuzilmalardan farqli o'laroq, metall atomlari o'rtasida nisbatan siljishi mumkin bo'lgan ion aloqalari mavjud va ular tashqi kuchlarga moslashish uchun atom qatlamlari orasidagi siljishga tayanishi mumkin, yaxshi egiluvchanlik va mo'rtlikni sindirish oson emas.
Kremniyatomlar kovalent bog'lar orqali bog'langan. Kovalent bog'lanishning mohiyati atomlar orasidagi umumiy elektron juftlari tomonidan hosil bo'lgan kuchli o'zaro ta'sirdir. Garchi bu bog'lanish barqarorligi va qattiqligini ta'minlashi mumkinkremniy kristallituzilishi, kovalent bog'lanish buzilganidan keyin tiklanishi qiyin. Tashqi dunyo tomonidan qo'llaniladigan kuch kovalent bog'lanish bardosh bera oladigan chegaradan oshib ketganda, bog' uzilib qoladi va metallardagi kabi erkin harakatlanuvchi elektronlar kabi uzilishni tuzatishga, ulanishni qayta tiklashga yoki aloqani tiklashga yordam beradigan omillar mavjud emas. stressni tarqatish uchun elektronlarning delokalizatsiyasiga tayanadi, yorilish oson va o'zining ichki sozlashlari orqali umumiy yaxlitlikni saqlab qololmaydi, bu silikonning juda mo'rt bo'lishiga olib keladi.
Amaliy qo'llanmalarda kremniy materiallari ko'pincha mutlaqo toza bo'lishi qiyin va ularda ma'lum aralashmalar va panjara nuqsonlari bo'ladi. Nopoklik atomlarining birlashishi dastlabki muntazam kremniy panjara tuzilishini buzishi mumkin, bu mahalliy kimyoviy bog'lanish kuchi va atomlar orasidagi bog'lanish rejimining o'zgarishiga olib keladi, natijada strukturaning zaif joylari paydo bo'ladi. Panjara nuqsonlari (masalan, bo'sh ish o'rinlari va dislokatsiyalar) ham stress to'plangan joylarga aylanadi.
Tashqi kuchlar ta'sir qilganda, bu zaif nuqtalar va stress kontsentratsiyasi nuqtalari kovalent aloqalarning uzilishiga olib keladi, bu esa kremniy moddasining bu joylardan uzilib ketishiga olib keladi va uning mo'rtligini kuchaytiradi. Qattiqligi yuqori bo'lgan strukturani qurish uchun dastlab atomlar orasidagi kovalent aloqalarga tayangan bo'lsa ham, tashqi kuchlar ta'sirida mo'rt sinishdan qochish qiyin.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 10-dekabr