Mavzu. Kirish. Materialshunoslik va konstruksion materiallar fanining predmeti va mazmuni. Fanning texnikaviy va ilmiy fanlar va politexnik ta’lim bilan bog‘liqligi

2-mavzu: Materiallarning tuzilishi va xossalari . Qotishmalar nazariyasining asoslari.
Reja:
1. Metall va metallmas materiallar orasidagi farq
2. Qora va rangli metallar
3. Metallarni ichki tuzilishi va xossalari

Metallmas materiallarga plastmassalar, yog‘och, yelim, rezinalar, lok-buyoqlar hamda qistirmabop, zichlamabop va izolyatsion materiallar kiradi. Mashinasozlikda metallmas materiallar turli buyumlarni metall va uning qotishmalari о‘rninibosuvchilarni tayyorlashda keng ishlatiladi. Metallmas materiallar ulardan tayyorlanadigan buyumlarning zarur mexanik mustahkamligini, uncha katta bо‘lmagan zichligini ta’minlash bilan birga, ularga ximiyaviy chidamlilik, eritkichlar ta’siriga bardoshlilik hamda suv, gaz va bug‘о‘tkazmaslik, yuqori izolyatsion xossalar kabi juda qimmatli xossalar beradi.

Metall va uning qotishmalari shartli ravishda 2 guruhga ajratib o`rganiladi:1- temir va uning qotishmalari qora metallar deyiladi.2- Rangli metal qotishmalari.
jismlarda atomlar fazoda ma’lum bir tartibda va bir-biriga nisbatan bir xil elementar masofada joylashadi. Hamma metallar va ularning qotishmalari kristall tuzilishga ega.³
Metals and alloys⁴ are commonly divided into two classes: ferrous metals and alloys that contain a large percentage of iron such as the steels and cast irons and nonferrous metals and alloys that do not contain iron or contain only a relatively small amount of iron. Examples of nonferrous metals are aluminum, copper, zinc, titanium, and nickel. The distinction between ferrous and nonferrous alloys is made because of the significantly higher usage and production of steels and cast irons when compared to other alloys.
Qotishmalardan tayerlangan detal asbob va boshqalarning zarur kerakli tomonga uzgartirib buymaydi.
Metallning atom kristall panjaralarida musbat ionlar muayan tartibda joylashgan bо‘ladi.
Metall kristallanishi tuzilishi rentgen nurlari orkali urganiladi.
Metallar, xar kanday modda kabi, sharoitga karab uch xil agregat xolatda, qattiq, suyuq va gaz xolatlarda bо‘ladi. Sof metall bir agregat xolatdan ikkinchi agregat xolatdga ma’lum temperaturadagina utadi.
Qattiq xolatda metall zarrachalari muayan tartibda joylashgan bо‘ladi, bu zarrachalarning bir-birini tortish kuchi uzaro muazanatda turadi, natijada qattiq jism uz shaklini saklaydi.
Gaz xolatda metall zarrazalarini tartibsiz xarakatlanadi, bir-birini itaradi, natijada metall gazi imkoni boricha xajmi olishga intiladi.
Suyuq xolatdagi metall zarrachalarining ozrok kismiga batartib joylashgan bо‘lib, bu joylashuv issiqlik ta’sirida ogoh buzilib, gohtiklanib turadi.
Qattiq xolatda barcha metallar va uning qotishmalari kristall jismlardir.
Metallarda kristall panjarani atomlar zichligi eng kо‘p bо‘lgan tekisligi kristallografik tekkisligi yoki atomlar tekisligi deb ataladi. Kristall panjarani shakliga qarab uning kristalografik tekisligi bitta yoki bir necha bо‘lishi mumkin.
Kristalografik tekislikda atomlarni joylashuvi kuyidagi kurinishda bо‘ladi.
1
-rasm. Kristalografik tekislikda atomlarning joylashuvi
A
tomlarning markazidan о‘tkazilgan faroziy chiziqlar panjara hosil qiladi. Bir-biriga parallel joylashgan bir kancha kristalografik tekislik faroziy kristall panjara hosil qiladi, kristall panjara tugunlarida esa atomlar (ionlar) turadi.g
2-rasm. Fazoviy kristal panjara va uning tugunlarida atomlarni
joylashuvi.
Eng oddiy kristal panjaria kub panjara (2-rasm). a-masofa elementlar kristal katakchadagi kushni ikki atm orasidagi atom markazlari oraligida bо‘lib angretrom (A) kilonks birliklarida (kx) ulchanadi.
(1A-1 10 sm) (1kxq1,00202 A).
Kub panjara atomlar yetarli darajada zich joylashgan emas, ammo metall atomlari bir-biriga imkoni boricha yakinlashishga intiladi, buning natijasida boshka tur panjaralar hosil bо‘ladi.
X
ajmi markazlashgan kub va atomlari zich joylashgan geksogonal panjaralar hosil bо‘lishi mumkin.

3-rasm. Xajmi markazlashgan kub kristal katakcha.

4-rasm. Orkali markazlashgan kub kristal katakcha.

5-rasm. atomlari zij joylashgan geksogonal katakcha.

Kristal panjaralarning yetti xil sistemasi urganilgan bо‘lib , bо‘lar 1) kub sistema, 2) geksogonal sistema, 3) tetrogonal sistema, 4) romba edrik sistema, 6) monoklinik sistema, 7) triklinik sistemadir.

Atomlar orasidagi aloqalarni shakllantirish ortida harakatlantiruvchi kuchi har bir atom eng barqaror atom bo'lishi uchun intiladi. Boshqa atomlar bilan ulash orqali, har bir ulanish atomning potensial energiya yanada barqaror atom natijasida olinadi. Bu obligatsiyalar birlamchi rishtalarini deb ataladi va katta interatomik kuchlariga ega bo`ladi.⁵
The driving force behind the formation of bonds between atoms is that each atom seeks to be in the most stable state. Through bonding with other atoms, the poten¬tial energy of each bonding atom is lowered resulting in a more stable state. These bonds are called primary bonds and possess large interatomic forces.
Metallarning juda kupchiligi kub va geksogonal sistemada kristallanadi.
Qattiq jisimlardagi boglanishlar turt turga bо‘linadi.

1. 
   Ion (gotoropolyar-kup kutbli) boglanish.
   
2. 
   Atom (gomsopolyar-bir kutbli) boglanish.
   
3. 
   Molekulyarboglanish.
   
4. 
   Metallboglanish.
   

I
onboglanishdagiqattiqjisimlarkristalpanjalarinitugunlaridauzarokovalentboglanganatomlarbir-birinijudapuxtatortibturganligiuchunbundaybirikmalarningbuyuklanishtemperaturasivaqattiqliginixoyatdayuqoribо‘ladi.

6-rasm. Ionboglanish

7-rasm. Atomboglanish

Molekulyar boglanishli qattiq moddalar kristal panjaralarini tugunlarida molekulyar turadi.

Bu molekulalar bir-biriga molekulalararo kuchlar vositasida tortilib turadi.
Metall boglanish. Bunday boglanishli qattiq jismlar kristal panjaralarini tugunida musbat zaryadli ionlar turadi, ionlarni esa erkin elektronlar, ya’ni elektronlar bо‘liti kurlab olgan bо‘ladi. Metall boglanishlar musbat zaryadli ionlar bilan erkin elektronlarning uzaro tortishuvidan iboratdir.

m olekulyar bog‘lanish 9-rasm.

Erkin elektron Bulut 10-rasm. Metal bog‘lanish

Ba’zi metallar kristall panjaralarining turlari va ularning parametrlari.

1-jadval

Metallningnomiva ximiyaviybelgisi	Panjarasiningturi	PanjaralarningparametrlariA^0xisobi
		A	B	S
Alyuminiy	Yoqilg’imarkasi. kub.	4.041	-	-
Vannadiy	Xajmimark. Kub	3.034	-	-
Volfram	Xajmimark. Kub	3.158	-	-
Iridiy	Yokilgimarkasi. kub.	3.832	-	-
Kobalt	Geksagonal	2.5	-	4.07
Kobalt	Yokilgimarkasi. kub.	3.54	-	-
Kumush	Yokilgimarkasi. kub.	4.078	-	-
Magniy	Geksagonal	3.203	-	5.2
Mis	Yokilgimarkasi. kub.	3.607	-	-
Molibden	Xajmimark. Kub	3.14	-	-
Nikel	Geksagonal	2.49	-	4.08
Nikel	Yokilgimarkasi. Kub.	3.157	-	-
Niobiy	Xajmimark. Kub	3.294	-	-
Oltin	Yokilgimarkasi. Kub.	4.07	-	-
Platina	Yokilgimarkasi. kub.	3.915	-	-
Rux	Geksagonal	2.659	-	5.607
Tantal	Xajmimark. Kub	3.296	-	-
Temir	Xajmimark. Kub	2.86	-	-
Temir	Xajmimark. Kub	2.90	-	-
Temir	Yokilgimarkasi. kub.	3.56	-	-
Temir	Xajmimark. Kub	2.93	-	-
Titan	Geksagonal	2.95	-	4.72
Titan	Xajmimark. Kub	2.32	-	-
Xrom	Xajmimark. Kub	2.871	-	-
Sirkoniy	Geksagonal	3.22	-	5.12
Sirkoniy	Xajmimark. Kub	3.61	-	-
Qo`rgoshin	Yoqilgimarkasi. kub.	4.939	-

The energy variations during ionic bonding. Note that the net energy is minimum when the bond is formed.⁶
Panjaraning parametrlari nixoyatda muhim axamiyatga ega. Ilmiy tekshirishning xozirgi usullari-rentgen nurlaridan foydalanish usullari kristal panjaralarning parametrlarini aniq ulchashga imkon beradi.
Yoklari markazlashgan kub panjarada xam, atomlari(ionlari) zich joylashgan geksagonal panjarada xam, atomlar boshqa panjaradagilarga karaganda zichdir. Masalan, bu ikkla panjaraning xar birida atomlar xajmi panjara xajmining 74 % tashkil etadi, xolbuki, xajmi markazlashgan kub panjarada atomlar xajmi butun panjara xajmining 68% ga tengdir.