Spinelning yuqori qattiqligining sabablari

 

Shpinelning kristall tuzilishi kvadrat kristalli tizim bo'lib, har bir shpinel xujayrasi sakkiz kubik oksidi va bitta oktaedral oksidni o'z ichiga oladi. Oktaedral oksid kubik oksidga qaraganda kattaroq diametrga ega, buning natijasida hujayra hajmi boshqa kristallarga qaraganda kattaroqdir.

Hujayra hajmining oshishi shpinel atomlari orasidagi masofani kattalashtiradi va kimyoviy bog'lanishlarni bo'shashtiradi, bu esa shpinelni yuqori qattiqlikka ega qiladi.

Shu bilan birga, shpinel panjara nuqtalarida yuqori darajadagi simmetriyani ko'rsatadi va kristall strukturasi juda barqaror va buzilish yoki burilishga moyil emas, bu ham shpinelning qattiqligiga yordam beradi.

Bog'langan tuzilish

Shpinel juda kuchli bogʻlovchi kuchga ega boʻlib, uning bogʻlovchi strukturasi tetraedr va oktaedr koordinatsiyasining aralash strukturasi boʻlib, tetraedr tomoni uzunligi 0,5 nm, oktaedrning diametri esa 1 nm.

Oktaedral oksid tetraedral oksidga qaraganda kattaroq diametrga ega bo'lganligi sababli, u atrofdagi kislorod atomlari bilan kuchli koordinatsion aloqalarni hosil qilishi mumkin va shu bilan bog'lanish kuchini kuchaytiradi.

Bundan tashqari, shpineldagi bog'lanish kuchiga kimyoviy bog'lanish va ion bog'lanishning qo'shaloq ta'siri ham ta'sir qiladi, bunda elektron buluti kuchli o'zaro ta'sirni hosil qilish uchun bir-biriga yopishadi, ion bog'lanish esa barqaror kristall tuzilmani yaratishi mumkin. bir xil ionlar.

Kimyoviy tarkibi

Shpinelning qattiqligi kimyoviy tarkibga ham ta'sir qiladi, umuman olganda, ko'pchilik shpinel alyuminiyni o'z ichiga oladi va temir shpinelning qattiqligini pasaytiradi, natijada mo'rtlik kuchayadi.

Bundan tashqari, shpinelda mis, sink, magniy va boshqalar kabi boshqa metall elementlar mavjud, ularning qo'shilishi shpinelning barqarorligi va qattiqligini oshirib, gibrid hosil qilishi mumkin.

Albatta, turli xil kimyoviy kompozitsiyalar shpinelning rangi, sinishi indeksi va boshqa xususiyatlariga ham ta'sir qiladi, bu erda takrorlanmaydi.

Kristal nuqsonlari shpinel hujayralaridagi atomlarning to'liq to'ldirilmasligi tufayli yuzaga keladi. Bu nuqsonlar kristall yuzasida yoki fonon tizimida faollashadi, bu uning atom tuzilishini buzilish, deformatsiya, dislokatsiya va boshqalar bilan ta'sir qilishi mumkin, natijada shpinelning yanada murakkab kristalli tuzilishi va qattiqlik kuchayadi.

Shpineldagi keng tarqalgan kristall nuqsonlar, masalan, aerobik vakansiya, temir aralashuvi, kislorod matritsasi nuqsoni va muvozanat bo'lmagan shikastlanishlar shpinel qattiqligining oshishiga ma'lum ta'sir ko'rsatadi.

Stress holati

Stress holati stress holati, kuch va yo'nalishning materialning mexanik xususiyatlariga ta'sirini anglatadi.

Materialning yuzasiga yoki aloqa yuzasiga bosim o'tkazilganda, shpinelning kristall strukturasining kuchi va yo'nalishi o'zgaradi, bu uning sirtini qattiqroq qiladi va shu bilan shpinelning qattiqligini oshiradi.

Bundan tashqari, ishlov berish yoki kimyoviy ishlov berish jarayonida shpinel kristalining sirtining kuchlanish holati ham o'zgaradi, bu esa sirtni yanada zichroq qiladi va shpinelning qattiqligini oshiradi.

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED