Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Azərbaycan Memarlıq və İnşaat Universiteti

Şəkil 2. Amorf cismin qızma (1) və soyuma (2) əyriləri

Atom-kristal quruluş dedikdə real kristalda atomların qarşılıqlı yerləşməsi nəzərdə tutulur. Metalda qanunauyğun nizamlı düzülmüş atomlar müstəvi üzrə atom toru yaradır. Belə müstəvilər kristalloqrafik müstəvi adlanır (şəkil 3, a). Kristalloqrafik müstəvilər bir-birinə nəzərən müəyyən bucaq altında yerləşərək metalın kristal fəza qəfəsini əmələ gətirir. Müxtəlif metalların kristal qəfəsi elementar özəyin forma və ölçülərinə görə bir-birindən fəqlənir, yəni müxtəlif tip fəza qəfəsinə malik olur. Ən çox rast gəlinən həcmmərkəzləşmiş kub (HMK), üzlərimərkəzləşmiş kub (ÜMK) və heksaqonal tip qəfəslərdir (şəkil 3, b, v və q).

Şəkil 3. Kristalloqrafik müstəvi (a) və metalın kristal fəza qəfəsləri:
b-həcmimərkəzləşmiş kub;v-üzlərimərkəzləşmiş kub;q-heksaqonal

HMK qəfəsdə atomlar kubun təpə bucaqlarında, bir atom isə onun mərkəzində yerləşir. K, Na, Li, Rb, βTi, βZr, Ta, αFe, Mo, W, V, Ba və s. metallar HMK qəfəsə malikdir. ÜMK qəfəsdə atomlar kubun təpə bucaqlarında və üzlərin mərkəzlərində yerləşir. αCa, Ce, αSr, Pb, Ni, Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Jr, γFe, Cu və s. metallar ÜMK qəfəsə malikdir. Sıxdoldurulmuş heksaqonal qəfəsdə atomlar altıüzlü oturacağa malik prizmanın təpələrində, üç atom isə mərkəzində yerləşir. Mg, αTi, Cd, Re, Os, Ru, Zn, αCo, Be, αTL, αZr və s. metallar heksaqonal qəfəsə malikdir.

Metalın kristal qəfəsini aşağıdakı əsas parametrlər xarakterizə edir: qəfəsin periodu - təpələrdə yerləşən atomların mərkəzləri arasındakı məsafədir, anqstremlərlə (1 A°=10 ^-8sm), kiloikslərlə (lkX=l,00202-10^-8sm) və ya nanometrlərlə (lnm = 10 ^-9sm) ölçülür; koordinasiya ədədi - qəbul edilmiş atomdan ən yaxın və bərabər məsafədə yerləşən atomların sayıdır; atomun radiusu -atomlar arası məsafənin yarısıdır; qəfəsin enerjisi - metalın valent elektronlarını sərbəst elektronlar səviyyəsinə keçirmək üçün lazım olan enerjinin miqdarıdır (metalın ərimə temperaturu, elastiklik modulu, bərkliyi, möhkəmliyi və s. xassələr bu enerjidən xeyli asılıdır); qəfəsin bazisi- qəfəsin bir elementar özəyinə düşən atomların sayıdır; kompaktlıq əmsalı-qəfəsdə atomların tutduğu həcmin qəfəsin ümumi həcminə olan nisbətidir (ή=V_a/V_p).
HMK qəfəsin periodu müxtəlif metallar üçün α=0,l- 0,7 nm arasında dəyişir. Heksaqonal qəfəsdə c/α= 1,633 olduqda sıxdoldurulmuş qəfəs, digər qiymətlərdə isə adi qəfəs alınır.
Xeyli sayda metallar temperaturdan asılı olaraq müxtəlif kristallik formalarda və ya modifikasiyalarda olur. Temperaturdan asılı olaraq cismin müxtəlif modifikasiyalara malik olması polimorf və ya allotropik çevrilmə adlanır. Polimorf çevrilmə zamanı atomların yerdəyişməsi (yenidən qurulması) nəticəsində metalın qəfəsi bir tipdən digərinə çevrilir. Metalın müxtəlif modifikasiyaları α, β, γ, δ və s. hərflərlə işarələnir. Polimorf çevrilmə sabit temperaturda baş verir və Gibbs enerjisinin azalması istiqamətində gedir (şəkil 1.4).

Şəkil 4. Soyuma zamanı metalda polimorf çevrilmə
Polimorfizm hadisəsi ilk dəfə mənfi temperaturda qalayda aşkar edilmişdir. Müxtəlif elementlər müxtəlif sayda modifikasiyaya malikdir: 51 elementin bir, 25 elementin iki, 11 elementin 119, 3 elementin dörd, 1 elementin altı modifikasiyası var. Beş modifikasiyalı element müşahidə edilməyib, 8 elementin modifikasiyaları məlum deyil.
Polimorf çevrilmə, əsasən, ilkin dənələrin sərhədlərində yeni kristal mərkəzlərinin yaranması və onların böyüməsi yolu ilə baş verir və yaranan yeni dənələr başqa ölçü və formaya malik olur.