38Тотыққан шынылардың химиялық байланысы, құрамы, құрылысы.

Тотықты шынылар(құрамында оттегі мен әртүрлі тотықтар бар шынылар)Тұрмыста қаптама және құрылыс материалдар ретінде, электротехника және оптикада қолданылатын шынылар, балқытпаларды ауада өңдеу жолымен ірі кәсіпорындарда кең ауқымда өңдіріледі. Технологиялық тәсілдер дамудың жоғары деңгейіне жетті және шыны технологиясы оқулықтар мен монографияларда толық түсіндірілген.Ғылыми лабораторияда шыны алуда тікелей және ауыспалы қыздыруы бар түрлі пештер қолданылады. Тәжірибелік қиындықтардың пайда болуы тигль үшін сәйкес материалды таңдаумен байланысты, әсіресе, егер осы мақсатта дәстүрлі қолданған платина сияқты металдардың балқуға химиялық тұрақтылығы енді жеткіліксіз. Онан басқа , кейбір мәселелер концентрациондық градиенті бар өнімдерге алып келетін балқыманың жеке құраушыларының ұшқыштығына байланысты. Қоспаның белгілі ұшқыш құраушысын жою жолымен (рафинирование), гомогенді шыныларды алуында балқымада тепе-теңдіктің болуының маңызы зор. Сонымен қатар, сыртқы ластану (қоршаған кеңістіктен) немесе тигль материалының еруінен пайда болатын легірлеуші құраушылардың шыны матрицасына қосылу мүмкіндігін ескеру керек. Шынылар пайда болатын маңызды тотықтар және BeF₂ үшін 2.1 кестеде кейбір сипаттамалар берілген.

2.1 Кесте. BeF₂ және шыны түзетін оксидтердің кейбір қасиеттері.

Түрлі шынытүзетін заттардың комбинациясы және шынытүзетін матрицаға бір немесе бірнеше оксидті компоненттерді қоса отыра тәжірибелік мәнісі бар шынылардың жиынына алып келеді. Шынытүзетін балқымаға тек сілтілік және жерсілтілік элементтің оксидтерін қосып ғана қоймай, өтпелі (ауыспалы) металдардың оксидтері және периодтық жүйенің негізгі топша элементтерінің оксидтері (А1₂О₃, Ga₂O₃, Sb₂O₃, Т1₂О, PbO, Bi₂О₃, ТеО₂), тіпті сульфаттар, хлоридтер көптеген фторидтер қосылады. Мүмкін болатын комбинация саны аса көп және қазіргі кезде шынының жаңа түрлері шығарылады , болашақта да шығарыла береді. Шамасы, бұл зерттеулердің кең аумағы бөлек қарастырғанды талап етеді.

39.Көміртек ендірілген аморфты кремний қабықшаларын зерттеу

Кремний–периодтық кестеде IV топтың элементі атомдық номері 14. Оттегіден кейін табиғатта ең көп таралған элемент.Ол жердың ¼ бөлігін құрайды. Кремний оксиді SiO₂ жер қыртысының 50% көбін құрайды . Таза күйінде кремнийді 1811жылы француз ғалымдары Жозеф Луи Гей –Люссак және Луи Жак Тенар алған. Аморфты формадағы –қоңыр ұнтақ,кристалдары –тұйық-сұр,оңай жылтырайды. Табиғатта көбінесе кремний SiO₂ (жер қыртысында шамамен 12%) кремнийдің (IV) диоксиді жер қыртысында кездеседі.Кремний диоксиді негізінен негізгі минералдар және таудың тұқымдарынан-кварциттер,шақпақтастар, түздік шеккілер құм, кварцтан алынады.Екіншіден табиғатта таралуы жөнінен кремний құралымының екі тобын селикат және алюмоселикаттары болып келеді. Алу жолы:өндірісте -кокспен таза құмды тотықсыздандыру арқылы алады, ол жоғары температура кезінде электрлік пеште Si0₂ + 2C = Si + 2CO зертханада «Өзін кремний диоксиді ретінде ұсынатын, ақ құмының магнийымен қыздырып еркін кремнийді алуға болады. SiO₂+2Mg→2MgO+Si. Бұл жерде аморфты кремнийдің қоңыр ұнтағы қарастырылады. Өнеркәсіпте техникалық таза кремнийді алуға болады,ол үшін SiO₂ кокспен 1800⁰С жуық температурада шахталық үлгімен руднотермиялық пештерде қалпына келтіреді.Ал кремнийдің тазалығы соңында 99,9% жетткізуге болады.(негізгі қоспалары – көміртегі және металдар). Физикалық құрамы. Кремнийдің кристалдық торы кубтық қыры центрленген алмаз сияқты,параметрлері а = 0,54307 нм (алынуы жоғары қысымда және басқалары кремнийдің полиморфтық модификациясы) Кремнийдің физикалық қасиеттері.Бос кремний – ол әлсіз металдық жылтыры бар, сұр болат түсті қатты зат; оның жылу және тоқ өткізгіштік қасиеті бар. Бұл элемент екі аллотроптық түрөзгерісінде (модификацияда) болады.Аморфты кремний– ол температурада балқитын, қоңыр түсті ылғал тартқыш (гигроскопты) ұнтақ, ол жоғары температура кезінде барлық бейметалдармен дерлік және көптеген металдармен әрекеттеседі. Кристалдық кремний,аморфты кремнийді қайта кристалдау кезінде түзіледі, жартылай өткізгіштік қасиеті бар. Оның электроөткізгіштігі қыздырған және жарық түсірген кезде өседі. Бұл кристалдардың құрылысымен байланысты, ондағы әрбір атомы басқа төрт атоммен тэтраэдрлік қоршалған және олармен әлсіз ковалентті байланыстармен байланысқан. Бұл байланыстар тіпті қалыпты жағдайларда да ішінара бұзылады, олар сияқты қоспалар қатысында бұзылатын байланыстар саны артады, бұл электрөткізгіштік жоғарылауына әкеледі. Химиялық құрамы. Бір қалыпты шарттарда кремний белсенді емес және ол тек белсене газ тәріздес фтормен әсерлеседі,бұл ретте ұшқыш SiF₄ тетрафторид қарастырылады.Мұндай «белсенді еместік» кремний диоксидінің бейтарап беттік наноразмерінің қабатымен байланысты,тез арада қыртысталының қатынасуының –оттегі,ауа немесе су.