malzeme ders2 atom yapisi

ATOM YAPISIATOM YAPISI

Yrd. Doç. Dr. Hayri ÜNPamukkale Üniversitesi

2007 - BAHAR

MALZEME BMALZEME BİİLGLGİİSSİİ 22

Herhangi bir yapının projelendirmesi ve inşaatı aşamasında, inşaat mühendisinin görevi ve amacı, aşağıda belirtilen üç koşulu bir arada gerçekleştirmektir:

a) Yapı istenilen işlevi yapabilmelidir,b) Yapı değişik dış etkilere süresiz dayanıklı olmalıdır,c) Yapı güzel ve ekonomik olmalıdır.

Bu koşulların yerine getirilmesinde malzeme özellikleri önemli yer tutar. Malzemenin özelliklerini bilmeden yukarıdaki koşulların sağlanabilmesi olanaksızdır.

GGİİRRİŞİŞ

PAÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilgisi Dersi Yrd. Doç. Dr. Hayri ÜN22

Malzemelerden beklenilen en Malzemelerden beklenilen en öönemli nemli öözellikler:zellikler:--Gerilmelere karGerilmelere karşışı ggööstermistermişş olduolduğğu dayanu dayanıım,m,--AAşışındndıırrııccıı etkilere karetkilere karşışı ggööstermistermişş olduolduğğu Dayanu Dayanıım,m,--YYüüksek sksek sııcaklcaklıık dayank dayanıımmıı,,--Hafiflik,Hafiflik,--Elektrik ve Elektrik ve ııssıı iletkenliiletkenliğği,i,--ÜÜretilebilme ve retilebilme ve şşekillendirilebilme ekillendirilebilme öözellizelliğği, vs.i, vs.

GGİİRRİŞİŞ


MALZEME MALZEME ÇÇEEŞİŞİTLERTLERİİ

KULLANIŞ YER VE AMACINA GÖRE GRUPLANDIRMA1.1. TaTaşışıyyııccıı malzemelermalzemeler

Bu gruba giren yapBu gruba giren yapıı malzemeleri, yapmalzemeleri, yapııyyıı ayakta tutan, ayakta tutan, yyüükleri karkleri karşışılayan, yaplayan, yapıınnıın iskeletini olun iskeletini oluşşturan beton, turan beton, ççelik, elik, betonarme, ahbetonarme, ahşşap gibi mekanik ap gibi mekanik öözellikleri yzellikleri yüüksek olan ksek olan malzemelerdir.malzemelerdir.



KULLANIŞ YER VE AMACINA GÖRE GRUPLANDIRMA

2. 2. Detay malzemeleriDetay malzemeleriBu malzemeler yapBu malzemeler yapıılarda belirli ilarda belirli işşlevleri olan ve dekoratif levleri olan ve dekoratif amaamaççlarla kullanlarla kullanıılan cilallan cilalıı tataşş, boya gibi malzemelerdir., boya gibi malzemelerdir.



KULLANIŞ YER VE AMACINA GÖRE GRUPLANDIRMA3. 3. Koruyucu malzemelerKoruyucu malzemeler

YapYapııyyıı olumsuz dolumsuz dışış etkilerden koruyan, cam pamuetkilerden koruyan, cam pamuğğu, u, perlit, bitperlit, bitüümlmlüü malzemeler gibi malzemeler gibi ııssıı, ses ve su izolasyon , ses ve su izolasyon malzemeleri bu gruba girerler. malzemeleri bu gruba girerler.

BazBazıı malzemeler ise malzemeler ise ççok amaok amaççllıı olarak kullanolarak kullanııldldığıığı iiççin, bu in, bu gruplama kesinlik tagruplama kesinlik taşışımaz. maz. ÖÖrnerneğğin, boya malzemesi hem in, boya malzemesi hem detay hem de izolasyon amadetay hem de izolasyon amaççllııddıır.r.



ŞEKİL DEĞİŞİMİNE GÖRE GRUPLANDIRMA

1. Elastik Malzemeler1. Elastik MalzemelerYYüük etkisi altk etkisi altıında nda şşekil deekil değğiişştirip, ytirip, yüük kalkk kalkıınca yeniden ilk nca yeniden ilk şşekline dekline döönen malzemelere elastik malzemeler denir. nen malzemelere elastik malzemeler denir. Elastik davranElastik davranışıışı en iyi simgeleyen eleman yayden iyi simgeleyen eleman yaydıır. Lastik r. Lastik ve kauve kauççuk elastik malzemelere uk elastik malzemelere öörnek olarak verilebilir.rnek olarak verilebilir.




2.2. Plastik MalzemelerPlastik MalzemelerYYüük etkisi altk etkisi altıında nda şşekil deekil değğiişştirip, ytirip, yüük kalkk kalkıınca yeniden ilk nca yeniden ilk şşekline dekline döönmeyen, kalnmeyen, kalııccıı şşekil deekil değğiişşimi bimi bıırakan rakan malzemelere plastik malzemeler denir. malzemelere plastik malzemeler denir. Bu davranBu davranışışa en iyi a en iyi öörnek kildir.rnek kildir.




3.3. ElastoElasto--plastik malzemeler Malzemelerplastik malzemeler MalzemelerBu tip malzemeler yBu tip malzemeler yüükküün mertebesine ban mertebesine bağğllıı olarak hem olarak hem elastik, hem de plastik davranelastik, hem de plastik davranışış ggöösterirler. sterirler. ÇÇelik gibi bir elik gibi bir ççok yapok yapıı malzemesi bu tip davranmalzemesi bu tip davranışış ggöösterirler.sterirler.


MALZEME MALZEME ÇÇEEŞİŞİTLERTLERİİBÜNYE BAKIMINDAN GRUPLANDIRILMA

1.1. Fiziksel YapFiziksel YapııFiziksel Fiziksel öözellikleri azellikleri aççııssıından malzemeler homojen, ndan malzemeler homojen, heterojen, heterojen, izotropizotrop ve ve anizotropanizotrop malzemeler malzemeler şşeklinde eklinde gruplandgruplandıırrıılabilir.labilir.

Element Bileşik Homojen karışım

Heterojen karışım


MALZEME MALZEME ÇÇEEŞİŞİTLERTLERİİBÜNYE BAKIMINDAN GRUPLANDIRILMA

1.1. Fiziksel YapFiziksel YapııFiziksel Fiziksel öözellikleri azellikleri aççııssıından malzemeler homojen, ndan malzemeler homojen, heterojen, heterojen, izotropizotrop ve ve anizotropanizotrop malzemeler malzemeler şşeklinde eklinde gruplandgruplandıırrıılabilir.labilir.

2.2. Kimyasal YapKimyasal YapııKimyasal aKimyasal aççııdan ise malzemeler metalik (kristal), amorf, dan ise malzemeler metalik (kristal), amorf, bilebileşşik, ik, kolloidalkolloidal ve seramik yapve seramik yapıı şşeklinde seklinde sıınnııflandflandıırrıılabilir.labilir.



YAPI MALZEMELERİNİN DEĞİŞİK ÖZELLİKLERİ VE DENEYLERİ

YapYapıı malzemelerinin demalzemelerinin değğiişşik ik öözellikleri vardzellikleri vardıır. r. BunlarBunlarıı genel olarak; genel olarak; mekanik, fiziksel, kimyasal, mekanik, fiziksel, kimyasal, fizikofiziko--kimyasal, termal, kimyasal, termal, elektriksel, akustik ve optik elektriksel, akustik ve optik şşeklinde gruplamak eklinde gruplamak olanaklolanaklııddıırr..

Malzemelerin bazMalzemelerin bazıı öözellikleri dizellikleri diğğer er öözellikleri ile ilizellikleri ile ilişşkilidir. kilidir. ÖÖrnerneğğin, fiziksel in, fiziksel öözellikler, mekanik zellikler, mekanik öözellikleri dozellikleri doğğrudan rudan etkiler. Bazetkiler. Bazıı öözellikler malzemenin yapzellikler malzemenin yapııdaki fonksiyonuna daki fonksiyonuna ggööre re öön plana n plana ççııkar. kar. ÖÖrnerneğğin, tain, taşışıyyııccıı malzemeler imalzemeler iççin in mekanik mekanik öözellikler bilinmesi zorunlu dezellikler bilinmesi zorunlu değğerlerdir. erlerdir.



1.1. Kalite kontrol deneyleri: Kalite kontrol deneyleri: Belirli malzemelerin standart veya Belirli malzemelerin standart veya şşartnamelerde belirtilen artnamelerde belirtilen öözellikleri sazellikleri sağğlaylayııp sap sağğlamadlamadığıığı kontrol edilir. Bu deneyler kontrol edilir. Bu deneyler laboratuvarlaboratuvar veya veya üüretim yerinde yapretim yerinde yapıılabilir.labilir.

Malzemelerin Malzemelerin öözellikleri farklzellikleri farklıı deney ydeney yööntemleri ile belirlenir. ntemleri ile belirlenir.

2.2. KKııyaslama deneyleri: yaslama deneyleri: Belirli ortamlarda kullanBelirli ortamlarda kullanıılacak farkllacak farklıı malzemeleri aynmalzemeleri aynııkokoşşullarda kullarda kııyaslamalyaslamalıı olarak denemek suretiyle uygun olarak denemek suretiyle uygun malzeme semalzeme seççimi amacimi amacııyla yapyla yapııllıır.r.

3.3. AraAraşşttıırmarma--geligelişştirme deneyleri: tirme deneyleri: Bu tip deneyler daha sofistike olup, yeni malzemelerin Bu tip deneyler daha sofistike olup, yeni malzemelerin geligelişştirilmesine veya bilinen malzemelerin baztirilmesine veya bilinen malzemelerin bazııöözelliklerinin dzelliklerinin düüzeltilmesine yzeltilmesine yööneliktir. neliktir.

YAPI MALZEMELERİNİN DEĞİŞİK ÖZELLİKLERİ VE DENEYLERİ


Malzeme Malzeme ççeeşşitleri; itleri; -- metaller ve alametaller ve alaşışımlarmlarıı, , -- polimerler, polimerler, -- seramikler, seramikler, -- kompozitlerkompozitler, , -- yaryarıı iletkenler ve iletkenler ve -- biyomalzemelerbiyomalzemeler

olarak solarak sıınnııflandflandıırrıılabilir.labilir.



Metaller ve alaMetaller ve alaşışımlarmlarıı;;ÇÇelik, alelik, alüüminyum, magnezyum, minyum, magnezyum, ççinko, dinko, döökme demir, kme demir, titanyum, baktitanyum, bakıır gibi malzemelerdir.r gibi malzemelerdir.Metallerin karakteristik Metallerin karakteristik öözellikleri, zellikleri, Element olarak veya bunlarElement olarak veya bunlarıın alan alaşışımlarmlarıınnıın n kristalikkristalikyapyapııya sahip olmalarya sahip olmalarıı, , ııssııyyıı ve elektrive elektriğği iyi iletmeleri, i iyi iletmeleri, didiğğer malzemelere ger malzemelere gööre izafi olarak daha sare izafi olarak daha sağğlam ve lam ve daha tok olmalardaha tok olmalarıı, , ssüüneknek ve plastik ve plastik şşekillenebilir ekillenebilir olmalarolmalarıı ve darbelere dayanve darbelere dayanııklklıı olmalarolmalarıı şşeklinde eklinde saysayıılabilir.labilir.



Polimerler;Polimerler;KauKauççuk, plastik ve yapuk, plastik ve yapışışttıırrııccıılarlarıı iiççine alan malzeme ine alan malzeme grubudur. grubudur. Bu malzemeler Bu malzemeler polimerizasyonpolimerizasyon yyööntemiyle organik ntemiyle organik molekmoleküüllerden meydana getirilir. llerden meydana getirilir. Polimerler Polimerler ““mermer””lerinlerin eklenmesiyle meydana getirilir. eklenmesiyle meydana getirilir. Mesela, etilen (CMesela, etilen (C22HH44) bir ) bir ““monomermonomer”” dirdir. Polietilen . Polietilen ise ise ““mermer””lerinlerin ((--CC22HH44--) olu) oluşşturduturduğğu (u (--CC22HH44--))nn

zinciridir. n burada 100 ile 1000 araszinciridir. n burada 100 ile 1000 arasıında denda değğiişşen bir en bir saysayııddıır. r.



Polimerler;Polimerler;Pek Pek ççok polimerin temel elementi hidrojen ve karbondur. Diok polimerin temel elementi hidrojen ve karbondur. Diğğer er elementler ise akriliklerde olduelementler ise akriliklerde olduğğu gibi oksijen, naylonda olduu gibi oksijen, naylonda olduğğu u gibi azot, gibi azot, fluoroplastiklerdefluoroplastiklerde olduolduğğu gibi flor ve silisyumdur. u gibi flor ve silisyumdur. Polimerlerin elektrik ve Polimerlerin elektrik ve ııssıı iletkenlikleri azdiletkenlikleri azdıır ve yr ve yüüksek ksek ssııcaklcaklııklarda bulunmalarklarda bulunmalarıı uygun deuygun değğildir. ildir. Uzun molekUzun moleküül zincirine sahip termoplastlar l zincirine sahip termoplastlar ssüünektirnektir ve bunlara ve bunlara şşekil verilebilir. ekil verilebilir. TermosetTermoset polimerlerin ise dayanpolimerlerin ise dayanııklklııllııklarklarıı daha iyi daha iyi olmakla beraber kolmakla beraber kıırrıılgandlgandıırlar. rlar. Polimerler elektronik cihazlarda yaygPolimerler elektronik cihazlarda yaygıın olarak n olarak kullankullanıılmaktadlmaktadıırlar. Plastikler metallere grlar. Plastikler metallere gööre hafif ve ucuz re hafif ve ucuz olmalarolmalarıından dolayndan dolayıı tasartasarıımcmcıılar ilar iççin cazip malzemelerdir.in cazip malzemelerdir.



Seramikler; Seramikler; TuTuğğla, cam, yla, cam, yüüksek sksek sııcaklcaklığığa dayana dayanııklklıı refrakterlerrefrakterler ve ve aaşışındndıırrııccıı (z(zıımpara tampara taşşlarlarıı) gibi malzemelerdir. ) gibi malzemelerdir. AlAlüüminyum metaldir, fakat oksijenle yapmminyum metaldir, fakat oksijenle yapmışış olduolduğğu Alu Al22OO33

bilebileşşiiğği bir seramiktir. i bir seramiktir. AlAl22OO33’’ in alin alüüminyuma gminyuma gööre yre yüüksek sksek sııcaklcaklıık gibi dek gibi değğiişşik ik ççevre evre şşartlarartlarıında stabil bir kimyasal yapnda stabil bir kimyasal yapııya ve yya ve yüüksek bir ksek bir ergime sergime sııcaklcaklığıığına (2020na (2020°°C) sahip olmasC) sahip olmasıı gibi iki gibi iki üüststüünlnlüüğğüüvardvardıır (alr (alüüminyumun ergime sminyumun ergime sııcaklcaklığıığı 660660°°CC’’ dirdir). ). AlAl22OO33 bu bu öözelliklerinden dolayzelliklerinden dolayıı yyüüksek sksek sııcaklcaklığığa dayana dayanııklklıırefrakterrefrakter malzeme olarak kullanmalzeme olarak kullanııllıır. r.



Seramikler; Seramikler; SilisyumnitrSilisyumnitrüürr (Si(Si33NN44) yeni ) yeni üüretilen seramiklerdendir ve retilen seramiklerdendir ve otomobil motorlarotomobil motorlarıınnıın yn yüüksek sksek sııcaklcaklıık bk böölgelerinde lgelerinde kullankullanıılmaya adaydlmaya adaydıır. Seramikler, metaller gibi r. Seramikler, metaller gibi kristalikkristalikyapyapııya sahip olabilirler; fakat ya sahip olabilirler; fakat kristalikkristalik yapyapııya sahip olmayan ya sahip olmayan pek pek ççok seramik de vardok seramik de vardıır. r. KristalikKristalik yapyapııya sahip olmayan ya sahip olmayan seramiklere genellikle cam denilmektedir. Mesela, pencere seramiklere genellikle cam denilmektedir. Mesela, pencere camcamıı %72 SiO%72 SiO22 ve geri kalanve geri kalanıı NaNa22O ve O ve CaOCaO’’ dirdir..



Seramikler; Seramikler; Seramiklerin elektrik ve Seramiklerin elektrik ve ııssıı iletkenlikleri azdiletkenlikleri azdıır; bundan r; bundan dolaydolayıı elektrik izolatelektrik izolatöörleri seramiklerden yaprleri seramiklerden yapııllıır. Seramikler r. Seramikler dayandayanıımmıı yyüüksek, sert ve kksek, sert ve kıırrıılgan malzemedirler, ylgan malzemedirler, yüüksek ksek ssııcaklcaklıık ve korozyonlu ortamlara dayank ve korozyonlu ortamlara dayanııklklııllııklarklarıımmüükemmeldir. Yeni gelikemmeldir. Yeni gelişşmeler sayesinde, seramikler jet meler sayesinde, seramikler jet motoru kanatlarmotoru kanatlarıı gibi ygibi yüüksek sksek sııcaklcaklııkta kta ççalalışışan paran parççalaralarıın n imalinde kullanimalinde kullanıılabilmektedirler. labilmektedirler.



KompozitKompozit malzemeler; malzemeler; iki veya daha fazla malzemeden meydana gelmiiki veya daha fazla malzemeden meydana gelmişşlerdir. lerdir. Beton, Beton, ççimento ile kumun karimento ile kumun karışıışımmıı ile meydana gelen ile meydana gelen kompozitkompozitbir malzemedir. bir malzemedir. Polyester ile camyPolyester ile camyüünnüü beraber kullanberaber kullanıılarak larak kompozitkompozit bir bir malzeme yapmalzeme yapıılabilir. labilir. KompozitKompozit malzemeler, hafif, dayanmalzemeler, hafif, dayanııklklıı, , ssüüneknek ve yve yüüksek ksek ssııcaklcaklığığa dayana dayanııklklııllıık gibi k gibi öözelliklere sahip olarak zelliklere sahip olarak üüretilebilirler. retilebilirler. Karbon fiber takviyeli polimerler gibi Karbon fiber takviyeli polimerler gibi kompozitkompozit malzemeler uzay malzemeler uzay araaraççlarlarıı ve uve uççak sanayinde yaygak sanayinde yaygıın olarak kullann olarak kullanıılmaktadlmaktadıırlar. rlar. AAğğaaçç, tabiatta bulunan , tabiatta bulunan kompozitkompozit malzemelere iyi bir malzemelere iyi bir öörnektir.rnektir.



YarYarıı iletkenler;iletkenler;Miktar olarak az kullanMiktar olarak az kullanıılan malzemeler olmakla beraber lan malzemeler olmakla beraber elektronik teknolojisinde kullanelektronik teknolojisinde kullanıılmalarlmalarıından dolayndan dolayıı bbüüyyüük bir k bir ööneme sahiptirler. neme sahiptirler. YarYarıı iletkenler ne iyi bir iletken, ne de iyi bir yaliletkenler ne iyi bir iletken, ne de iyi bir yalııtkandtkandıırlar. rlar. Si, Si, GeGe ve Sn yarve Sn yarıı iletken elementler olarak bilinir ve periyodik iletken elementler olarak bilinir ve periyodik ççizelgede metaller ile ametallerin geizelgede metaller ile ametallerin geççiişş ssıınnıırrıındaki elementlerdir. ndaki elementlerdir. Si ve Si ve GeGe element olarak genielement olarak genişş bir bir şşekilde kullanekilde kullanıılan yarlan yarııiletkenlerdir. iletkenlerdir. BileBileşşik olarak yarik olarak yarıı iletkenler; iletkenler; laserlaser malzemesi olarak kullanmalzemesi olarak kullanıılan lan GaAsGaAs, g, güüneneşş pillerinde kullanpillerinde kullanıılan lan GdSGdS, renkli televizyon , renkli televizyon ekranlarekranlarıında kullannda kullanıılan lan ZnOZnO saysayıılabilir.labilir.



BiyomalzemelerBiyomalzemeler;;hasar ghasar göörmrmüüşş vvüücut parcut parççalaralarıınnıın yerine kullann yerine kullanıılan lan malzemelerdir. malzemelerdir. Bu malzemeler zehirli olmamalBu malzemeler zehirli olmamalıı ve vve vüücut ile uyum cut ile uyum sasağğlamallamalııddıırlar. Daha rlar. Daha öönce saynce sayıılan malzemelerin lan malzemelerin uygun uygun öözellikte olanlarzellikte olanlarıı biyomalzemebiyomalzeme olabilirler. olabilirler. Paslanmaz Paslanmaz ççelik ve titanyum alaelik ve titanyum alaşışımlarmlarıı protezler iprotezler iççin in kullankullanıılan lan öönemli nemli biyomalzemelerdirbiyomalzemelerdir. .



ÇÇeeşşitli Malzemelerin Kullanitli Malzemelerin Kullanııldldııklarklarıı Yerler Yerler ve ve ÖÖzellikleri zellikleri

Titanyumun yüksek korozyona dayanıklılığı ile yüksek mukavemet ve düşük maliyet

Reaktör kabıTitanyum kaplı çelik

Yüksek sertlik ve yeterli şoka dayanıklılıkKesici takımTungsten karbür-kobalt

Yüksek dayanım/hafiflik oranıUçak parçalarıGrafit-epoxy

Kompozitler

Elektrik sinyalini ışığa çevirmeFiber-optik sistemlerGaAs

Benzersiz elektriksel davranışTransistör ve entegre devrelerSi

Yarı iletkenler

Sağlamlık ve neme dayanıklılıkAğaç levhalarını yapıştırıcıFenoller

İyi elektrik yalıtkanlığı ve neme dayanıklılıkEntegre devreleri kapsüllemeEpoxy

Kolayca şekillenebilme ve hava geçirmez ince levhaGıda paketiPolietilen

Polimerler

İyi ısı yalıtımı, yüksek ergime sıcaklığı, ergimişmetalin etkilerine dayanıklılık

Ergimiş metal taşımak için refrakterAl2O3,MgO, SiO2

İyi ışık geçirgenliği, düşük ısı iletkenliğiPencere camıSiO2-Na2O-CaO

Seramikler

Isıl işlemelerle daha iyi dayanımCıvata anahtarıAlaşımlı çelik

İyi dökülebilirlik, iyi işlenebilirlik ve iyi titreşim absorbe etme

Otomobil motor bloğuGri dökme demir

Yüksek elektrik iletkenliği ve iyi plastik şekillendirilebilme

Elektrik iletim teliBakır

Metaller

ÖzellikleriKullanım yerine örnek

KATI CKATI CİİSSİİMLERMLERİİN N İİÇÇ YAPISIYAPISI

Atom Atom elektronlar, protonlar ve nelektronlar, protonlar ve nöötronlardan olutronlardan oluşşur. ur.

ELEMENTLER VE ATOM YAPISIELEMENTLER VE ATOM YAPISI

1,675×10-27 kgYüksüzNötron

1,673×10-27 kg+ 1,6022×10-9 CProton

9,11×10-31 kg’- 1,6022×10-9 CElektron

AğırlıkYük



Atom numarasAtom numarasıı::atomdaki protonlaratomdaki protonlarıın toplam sayn toplam sayııssıı

KKüütle numarastle numarasıı::atomdaki proton ve natomdaki proton ve nöötronlartronlarıın n toplam saytoplam sayııssıı

Denge durumundaki bir atomda elektronlarDenge durumundaki bir atomda elektronlarıın (n (--) ) saysayııssıı protonlarprotonlarıın (+) sayn (+) sayııssıına ena eşşittir.ittir.

Bir atom gramda; Bir atom gramda; öörnerneğğin 55,85 gram demirde in 55,85 gram demirde 6,026,02××10102323 ((AvagadroAvagadro saysayııssıı ) kadar atom vard) kadar atom vardıır. r.


Atom numarasAtom numarasıına bana bağğllııolarak atom olarak atom ççekirdeekirdeğğinin inin yaryarııççapapıı 1010--1212 --1010--1111 mm mm aralaralığıığında, atom yarnda, atom yarııççapapıı ise ise yaklayaklaşışık 10k 10--77 mm mm civarcivarıındadndadıır. r.


Hidrojenin atom yarHidrojenin atom yarııççapapıı 0,460,46××1010--77 mm, toryumun mm, toryumun atom yaratom yarııççapapıı 1,81,8××1010--77 mmmm’’ dirdir


Elementler,Elementler,Kabaca; metaller, ametaller ve yarKabaca; metaller, ametaller ve yarıı metaller olmak metaller olmak üüzere zere üçüçe ayre ayrıılabilir.labilir.




AynAynıı atomun protonlaratomun protonlarıı sabit kalmakla beraber sabit kalmakla beraber nnöötronlartronlarıı dedeğğiişşik olabilir ki bunlara ik olabilir ki bunlara izotopizotop denilir.denilir.

ÖÖrnerneğğin;in;26 Atom numaras26 Atom numarasıına sahip demirin izotoplarna sahip demirin izotoplarıı::

54Fe (26 p, 54Fe (26 p, 2828 n) n) 55Fe (26 p, 55Fe (26 p, 2929 n) n) 56Fe (26 p, 56Fe (26 p, 3030 n) n) 57Fe (26 p, 57Fe (26 p, 31 31 n) n) 58Fe (26 p, 58Fe (26 p, 3232 n)n)

İZOTOPİZOTOP



İZOTOP

HidrojenHidrojenProtiumProtium1 p + 1 p + 0 n0 n

HHİİDROJENDROJENİİN N İİZOTOPLARIZOTOPLARI

AAğığır Hidrojenr HidrojenDeuteriumDeuterium1 p + 1 p + 1 n1 n

Radyoaktif HidrojenRadyoaktif HidrojenTritiumTritium

1 p + 1 p + 2 n2 n



İZOTOPElementlerin kimyasal Elementlerin kimyasal öözelliklerini zelliklerini o elementin elektron ve proton o elementin elektron ve proton saysayııssıı belirler.belirler.

Bir elementin tBir elementin tüüm izotoplarm izotoplarıında kimyasal nda kimyasal öözellikleri zellikleri aynaynııddıır. r. İİzotoplarda yalnzotoplarda yalnıızca fark nzca fark nöötron saytron sayııssııddıır.r.

İİzotoplarda bazzotoplarda bazıı fiziksel fiziksel öözellikler birbirinden farklzellikler birbirinden farklııolabilir. olabilir. ÖÖrnerneğğin bazin bazıı izotoplar radyoaktif olmalarizotoplar radyoaktif olmalarıına na karkarşışın din diğğerleri deerleri değğildir.ildir.



İZOBARAtom numaralarAtom numaralarıı birbirlerine yakbirbirlerine yakıın n elementlerin bazelementlerin bazıı izotoplarizotoplarıın kn küütle tle saysayıılarlarıı birbirlerine ebirbirlerine eşşit olabilir.it olabilir.

Proton adedi farklProton adedi farklıı, k, küütle saytle sayıılarlarıı aynaynıı atomlara atomlara izobar izobar denir. denir.



ATOM MODELLERİ

LewisLewis--LangmuirLangmuir

BaBaşşlanglangııççta kta küüp p şşeklinde ve eklinde ve

elektronlarelektronlarıın hareket n hareket etmedietmediğği tahmin i tahmin

edilen modeledilen model

BohrBohr

ççekirdek etrafekirdek etrafıında nda ggüüneneşş sistemine sistemine

benzer belirli benzer belirli yyöörrüüngelerde dngelerde döönen nen

elektronlarelektronlar

dalga mekanidalga mekaniğğii

son olarak elektronlarson olarak elektronlarıın n dalga hareketi yaptdalga hareketi yaptığıığıve belirli bir bve belirli bir böölgede lgede bulunmasbulunmasıı ihtimali ihtimali olduolduğğu yu yöörrüüngelerngeler


ATOMLAR ARASI ATOMLAR ARASI BABAĞĞLARLAR

ATOMLAR ARASI BAATOMLAR ARASI BAĞĞLARLAR

AtomlarAtomlarıın son yn son yöörrüüngelerinde en ngelerinde en ççok sekiz elektron ok sekiz elektron bulunabilir (tek ybulunabilir (tek yöörrüüngeli atomlarda iki elektron). ngeli atomlarda iki elektron).

TTüüm atomlar son ym atomlar son yöörrüüngelerindeki elektronlarngelerindeki elektronlarıı 8 yaparak 8 yaparak soy gazlar gibi kararlsoy gazlar gibi kararlıı hale gehale geççme eme eğğilimindedirler.ilimindedirler.



İİyonlayonlaşşma Enerjisi:ma Enerjisi:

Katyon oluKatyon oluşşumunda elektronu uzaklaumunda elektronu uzaklaşşttıırma irma iççin gerekli enerjiin gerekli enerji

Na0 → 11 p+ 11 e-

Elektron uzaklaştırma

Na+ → 11 p+ 10 e-

+ y+ yüüklklüükatyonkatyon



Elektron Elektron İİlgisi:lgisi:

Anyon oluAnyon oluşşumunda elektron ekleme iumunda elektron ekleme iççin gerekli enerjiin gerekli enerji

Elektron alır ((--) y) yüüklklüü

anyonanyon

Cl0 → 17 p+ 17 e- Cl- → 17 p+ 18 e-



Elektron Elektron İİlgisi:lgisi:

Anyon oluAnyon oluşşumunda elektron ekleme iumunda elektron ekleme iççin gerekli enerjiin gerekli enerji

İİyonlayonlaşşma Enerjisi:ma Enerjisi:

Katyon oluKatyon oluşşumunda elektronu uzaklaumunda elektronu uzaklaşşttıırma irma iççin gerekli enerjiin gerekli enerji

İSTENENElektron alma ve verme Elektron alma ve verme öözellizelliğğini belirleyecek ini belirleyecek basit bir ifadebasit bir ifade

Elektronegatiflik:Elektronegatiflik:

Atomun kimyasal bir baAtomun kimyasal bir bağğda elektronu kendisine da elektronu kendisine ççekme eekme eğğilimiilimi


BAĞ ÇEŞİTLERİ


1.1. İİyonik Bayonik Bağğ

2. 2. KovalentKovalent BaBağğ

3. 3. Metalik BaMetalik Bağğ

4. 4. Van Der Van Der WaalsWaals BaBağığı



AtomlarAtomlarıın son yn son yöörrüüngelerinde en ngelerinde en ççok sekiz elektron ok sekiz elektron bulunabilir (tek ybulunabilir (tek yöörrüüngeli atomlarda iki elektron). ngeli atomlarda iki elektron).

İİyonik bayonik bağğ metaller ile ametaller arasmetaller ile ametaller arasıında olunda oluşşur.ur.



İİYONYONİİK BAK BAĞĞSon ySon yöörrüüngedeki eksiklikler elektron alngedeki eksiklikler elektron alışışveriverişşi ile sekize i ile sekize tamamlantamamlanıır. r.

Na (0) yüksüz

Elektron kaybeder

Na+ (+) Katyon

Cl (0) yüksüz

Elektron alır

Cl- (-) Anyon

Na+ Cl-

+ -



İİYONYONİİK BAK BAĞĞİİyonik bayonik bağğ metaller ile ametaller arasmetaller ile ametaller arasıında olunda oluşşur.ur.



KOVALENT BAKOVALENT BAĞĞ

Elektronlar Elektronlar ççekirdek etrafekirdek etrafıında dnda dööndndüükleri gibi kendi kleri gibi kendi eksenleri etrafeksenleri etrafıında da dnda da döönerler.nerler.Bu dBu döönme hareketi neticesinde nme hareketi neticesinde elektromagnetikelektromagnetik kuvvetler kuvvetler oluoluşşur.ur.

+- + -



KOVALENT BAKOVALENT BAĞĞAmetaller ile Ametaller arasAmetaller ile Ametaller arasıında olur.nda olur.

ValansValans elektronlarelektronlarıınnıın ortak kullann ortak kullanıımmıı ssööz konusudur.z konusudur.

PaylaPaylaşışılan elektron ile pozitif lan elektron ile pozitif ççekirdek arasekirdek arasıında nda ççekim ekim kuvveti olukuvveti oluşşur.ur.



KOVALENT BAKOVALENT BAĞĞBu baBu bağğ genellikle gazlarda meydana gelir (Hgenellikle gazlarda meydana gelir (H22, NH, NH33, O, O22, CH, CH4 4 ). ).



KOVALENT BAKOVALENT BAĞĞ Buzda her su molekBuzda her su moleküüllüü didiğğer 4 er 4 molekmoleküül tarafl tarafıından sarndan sarıılarak larak

tetrahedrontetrahedron şşeklinde baeklinde bağğlanmlanmışışttıır. r. ÜçÜç boyutta da hidrojen baboyutta da hidrojen bağğlarlarıı

mevcuttur. mevcuttur.

Buz 0Buz 0ooCC’’de eriyince hidrojen de eriyince hidrojen babağğlarlarıınnıın kabaca %15n kabaca %15’’i ki kıırrııllıır. Sonur. Sonuççolarak olarak tetrahedraltetrahedral yapyapıı bozulur, her bozulur, her su moleksu moleküüllüü komkomşşu 4 moleku 4 moleküülden lden

daha fazla molekdaha fazla moleküüle bale bağğlanlanıır. r. BBööylece yoylece yoğğunluk 0.917unluk 0.917’’den 1den 1’’e e

ççııkar. kar.



KOVALENT BAKOVALENT BAĞĞKatKatıılardaki en glardaki en güüzel zel öörnerneğği ise ki ise küübik yapbik yapııdaki elmastdaki elmastıır.r.

Silisyum, Germanyum, Karbon Silisyum, Germanyum, Karbon gibi elementler dgibi elementler döört rt kovalentkovalent

babağğ ile ile tetrahedrontetrahedron babağğoluoluşştururlar. Bu tururlar. Bu tetrahedrontetrahedron

gruplar birlegruplar birleşşerek elmas kerek elmas küübik bik yapyapıı meydana getirirler.meydana getirirler.



METALMETALİİK BAK BAĞĞ

Metaller son yMetaller son yöörrüüngelerindeki ngelerindeki valansvalans elektronlarelektronlarıınnıı serbest serbest bbıırakarak iyon haline gelirler. rakarak iyon haline gelirler. Serbest kalan elektronlarSerbest kalan elektronlarıın n

metal metal ççekirdeekirdeğği ile bai ile bağğlarlarıı ççok ok zayzayııftftıır ve hir ve hiççbir atoma babir atoma bağğllııkalmadan metal kalmadan metal ççekirdekleri ekirdekleri

etrafetrafıında serbestnda serbestççe dolae dolaşışırlar. rlar.




Metal atomlarMetal atomlarıı biri birine biri birine yaklayaklaşşttığıığında son nda son

yyöörrüüngelerindeki enerji bantlarngelerindeki enerji bantlarııbiri birinin ibiri birinin iççine girer ve ine girer ve serbest elektronlar bu serbest elektronlar bu

bantlarda hareket edebilirler. bantlarda hareket edebilirler.




Metallerin Metallerin valansvalans elektronlarelektronlarıınnııserbest bserbest bıırakmalarrakmalarıı öözellizelliğği, iyi i, iyi elektrik iletimi saelektrik iletimi sağğlamalarlamalarıına na sebep olur. Bu bantlar isebep olur. Bu bantlar iççinde inde hareket eden negatif yhareket eden negatif yüüklklüüelektronlar ile pozitif yelektronlar ile pozitif yüüklklüüççekirdek arasekirdek arasıındaki ndaki ççekim ekim

metalik bametalik bağığı oluoluşştururturur




Metal atomlarMetal atomlarıı arasarasıındaki bandaki bağğ belirli belirli atomlar ve elektronlara baatomlar ve elektronlara bağğllıı

olmadolmadığıığı iiççin, atomlarin, atomlarıın biri birine n biri birine ggööre hareket etmesi ile bu bare hareket etmesi ile bu bağğkopmaz. kopmaz. Bu Bu öözellik metallerin zellik metallerin şşekillendirilebilmelerini saekillendirilebilmelerini sağğlar.lar.



VAN DER WAALS BAVAN DER WAALS BAĞĞLARILARI

Bu baBu bağğlar, elektron allar, elektron alışış veriverişşini ini tamamlamtamamlamışış molekmoleküüller veya son ller veya son yyöörrüüngesindeki elektron sayngesindeki elektron sayııssıısekiz olan sekiz olan inertinert gaz atomlargaz atomlarııarasarasıında olunda oluşşan zayan zayııf baf bağğlardlardıır ve r ve üçüç şşekilde olabilir:ekilde olabilir:

1. Molek1. Moleküül Kutuplal Kutuplaşşmasmasıı2. Ani Kutupla2. Ani Kutuplaşşma ma 3. Hidrojen K3. Hidrojen Kööprprüüssüü




KovalentKovalent babağğ ile kurulmuile kurulmuşş bir bir molekmoleküülde, mesela hidrojen lde, mesela hidrojen florflorüürrmolekmoleküüllüünde paylande paylaşışılan lan elektronlarelektronlarıın n ççooğğu u florflorüürr atomu atomu etrafetrafıında olacanda olacağığından, molekndan, moleküül l iiççinde bir elektrik yinde bir elektrik yüükküü dengesizlidengesizliğği i vardvardıır. Molekr. Moleküüllüün hidrojen tarafn hidrojen tarafııpozitif pozitif florflorüürr taraftarafıı negatif olur ve negatif olur ve bu iki ybu iki yüük farkk farkıı molekmoleküüller arasller arasııççekim kuvvetini oluekim kuvvetini oluşşturur. turur.

MOLEKMOLEKÜÜL KUTUPLAL KUTUPLAŞŞMASIMASI

FlorFlorüürr

H H

H H

+

+

- H H H H

-

+

FlorFlorüürr

+DipolDipol

oluoluşşumu umu




BBüüttüün simetrik molekn simetrik moleküüller ve ller ve inertinert gaz atomlargaz atomlarıında, elektronlarnda, elektronlarıın n hareketi sonucu ani kutuplahareketi sonucu ani kutuplaşşmalar, bunun neticesinde de malar, bunun neticesinde de ççekim ekim kuvveti meydana gelir.kuvveti meydana gelir.

ANANİİ KUTUPLAKUTUPLAŞŞMAMA

MolekMoleküül kutuplal kutuplaşşmasmasıınnıın n öözel bir halidir. Su molekzel bir halidir. Su moleküüllüünde hidrojenin nde hidrojenin ççekirdeekirdeğği ile oksijenin elektronu arasi ile oksijenin elektronu arasıında bir nda bir ççekim kuvveti oluekim kuvveti oluşşur. ur. Suyun ySuyun yüüksek kaynama sksek kaynama sııcaklcaklığıığı ve yve yüüksek buharlaksek buharlaşşma ma ııssııssıına sahip na sahip olmasolmasıınnıın sebebi de budur.n sebebi de budur.

HHİİDROJEN KDROJEN KÖÖPRPRÜÜSSÜÜ


ATOMLAR ARASI MESAFEATOMLAR ARASI MESAFE

+ +

+ -

--

itmeitme itmeitme

itmeitmeitmeitme

ççekmeekme


ATOMLAR ARASI MESAFEATOMLAR ARASI MESAFE

Çekme

Net kuvvet

İtmeAtomlar arasAtomlar arasıı mesafemesafe

KuvvetKuvvet

RRrr

aa

a = R + r a = R + r

Metal atomlarMetal atomlarıı arasarasıında nda oluoluşşan itme ve an itme ve ççekme ekme kuvvetlerinin kuvvetin kuvvetlerinin kuvvetin dengelendidengelendiğği durumdaki i durumdaki atomlar arasatomlar arasıındaki ndaki uzakluzaklığığa atomlar arasa atomlar arasıımesafe denilir. Bu mesafe denilir. Bu konumda ikonumda içç enerji en enerji en azdazdıır; yani atomlar en r; yani atomlar en kararlkararlıı durumdaddurumdadıırlar.rlar.


ATOMSAL YAPI TATOMSAL YAPI TÜÜRLERRLERİİ1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı

Atomlar 3 boyutta belirli bir dAtomlar 3 boyutta belirli bir düüzendedir. Tzendedir. Tüüm malzeme m malzeme boyunca sboyunca süüreklilirekliliğğini korur.ini korur.


ATOMSAL YAPI TATOMSAL YAPI TÜÜRLERRLERİİ1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı2.2. Amorf YapAmorf Yapıı

AtomlarAtomlarıın dizilin dizilişşinde bir dinde bir düüzensizlik vardzensizlik vardıır.r.


ATOMSAL YAPI TATOMSAL YAPI TÜÜRLERRLERİİ

2.2. Amorf YapAmorf Yapıı3.3. BileBileşşik Yapik Yapıı

ÇÇok kok küçüüçük kristal park kristal parççalaralarıınnıın gelin gelişşigigüüzel bir yzel bir yığıığınnıı vardvardıır. r.

1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı



3.3. BileBileşşik Yapik Yapıı4.4. KolloidalKolloidal YapYapıı

ÇÇok kok küçüüçük elemanlar halinde bazk elemanlar halinde bazıı cisimler, birbirlerinden cisimler, birbirlerinden ayrayrıı olarak, ayrolarak, ayrıı faz veya aynfaz veya aynıı faz halinde bulunan bafaz halinde bulunan başşka bir ka bir cisim icisim iççinde dainde dağığılmlmışışttıır. r. ÖÖrnerneğğin, dumanin, dumanıın in iççinde oldukinde oldukçça ka küçüüçük k ççaplaplıı yanmamyanmamışışkköömmüür zerreciklerinin bulunmasr zerreciklerinin bulunmasıı veya bir sveya bir sııvvıınnıın din diğğer bir er bir ssııvvıı iiççinde yayinde yayıılmaslmasıı bu tip yapbu tip yapıılardlardıır. Yol malzemelerinden r. Yol malzemelerinden bitbitüümlmlüü ememüülsiyonlar bu yaplsiyonlar bu yapııdaddadıır.r.

2.2. Amorf YapAmorf Yapıı1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı



4.4. KolloidalKolloidal YapYapıı5.5. Seramik YapSeramik Yapıı

Bir metal veya iki metal ile bir ametal atomun belirli Bir metal veya iki metal ile bir ametal atomun belirli steokimetriksteokimetrik oranlarda birleoranlarda birleşşmesiyle olumesiyle oluşşurlar. urlar. Seramiklerde metal olmayan atom Seramiklerde metal olmayan atom ççooğğunlukla oksijendir. unlukla oksijendir. Seramiklerde metaller katyon, ametaller ise anyon Seramiklerde metaller katyon, ametaller ise anyon oluoluşşumuna neden olurlar. Bumuna neden olurlar. Bööylece seramiklerde iyonsal ylece seramiklerde iyonsal babağğlar olduklar oldukçça yayga yaygıındndıır. Ancak seramiklerde kovalan r. Ancak seramiklerde kovalan babağğlara, kristal yaplara, kristal yapııya, hatta amorf yapya, hatta amorf yapııya da rastlanya da rastlanıır. r.

3.3. BileBileşşik Yapik Yapıı2.2. Amorf YapAmorf Yapıı1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı


ATOMSAL YAPI TATOMSAL YAPI TÜÜRLERRLERİİ1.1. Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı

Atomlar 3 boyutta belirli bir dAtomlar 3 boyutta belirli bir düüzendedir. Tzendedir. Tüüm malzeme m malzeme boyunca sboyunca süüreklilirekliliğğini korur.ini korur.

2.2. Amorf YapAmorf YapııAtomlarAtomlarıın dizilin dizilişşinde bir dinde bir düüzensizlik vardzensizlik vardıır.r.

3.3. BileBileşşik Yapik YapııÇÇok kok küçüüçük kristal park kristal parççalaralarıınnıın gelin gelişşigigüüzel bir yzel bir yığıığınnıı vardvardıır. r.

4.4. KolloidalKolloidal YapYapııÇÇok kok küçüüçük elemanlar halinde bazk elemanlar halinde bazıı cisimler, birbirlerinden cisimler, birbirlerinden ayrayrıı olarak, ayrolarak, ayrıı faz veya aynfaz veya aynıı faz halinde bulunan bafaz halinde bulunan başşka bir ka bir cisim icisim iççinde dainde dağığılmlmışışttıır. r.

5.5. Seramik YapSeramik YapııBir metal veya iki metal ile bir ametal atomun belirli Bir metal veya iki metal ile bir ametal atomun belirli steokimetriksteokimetrik oranlarda birleoranlarda birleşşmesiyle olumesiyle oluşşurlar. urlar.



Kristal (Metalik) YapKristal (Metalik) Yapıı

Amorf YapAmorf YapııPAÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilgisi Dersi Yrd. Doç. Dr. Hayri ÜN

6767


KRKRİİSTAL (METALSTAL (METALİİK) YAPIK) YAPI

Metal atomlarMetal atomlarıı üçüç boyutlu boyutlu olarak dolarak düüzenli bir dizilizenli bir dizilişşmeydana getirirler ki buna meydana getirirler ki buna uzay kafesi denilir. uzay kafesi denilir. ÜçÜç boyutlu olarak boyutlu olarak tekrarlanan en ktekrarlanan en küçüüçük k yapyapııya birim hya birim hüücre (kafes) cre (kafes) denilir. denilir.



KRKRİİSTAL (METALSTAL (METALİİK) YAPIK) YAPIKristal sistemi Kristal sistemi uzunluklaruzunluklarıı AAççıılarlarıı

kküübik bik a = b = ca = b = c αα = = ββ = = γγ = 90= 90°°




hekzagonalhekzagonal a = b = ca = b = cαα = = ββ = 90= 90°°, , γγ = 120= 120°°




tetragonaltetragonal a = b a = b ≠≠ cc αα = = ββ = = γγ = 90= 90°°



KRKRİİSTAL (METALSTAL (METALİİK) YAPIK) YAPIKristal sistemi Kristal sistemi uzunluklaruzunluklarıı AAççıılarlarıırombohedralrombohedral a = b = ca = b = c αα = = ββ = = γγ ≠≠ 9090°°




ortorombikortorombik a a ≠≠ b b ≠≠ cc αα = = ββ = = γγ == 9090°°




monoklinikmonoklinik a a ≠≠ b b ≠≠ cc αα = = ββ = 90= 90°°, , γγ ≠≠ 9090°°




trikliniktriklinik a a ≠≠ b b ≠≠ cc αα ≠≠ ββ ≠≠ γγ ≠≠ 9090°°



KRKRİİSTAL (METALSTAL (METALİİK) YAPIK) YAPIYapYapıı Malzemesi olarak kullanMalzemesi olarak kullanıılan metallerin kristal yaplan metallerin kristal yapıılarlarııdaha daha ççok kok küübik ve bik ve hekzagonalhekzagonal sisteme uymaktadsisteme uymaktadıır.r.

Hacim Merkezli Hacim Merkezli KKüübik bik ((hmkhmk)) YYüüzey Merkezli zey Merkezli

KKüübik bik ((ymkymk))SSııkkıı dizilmidizilmişş

hekzogonalhekzogonal ((sdksdk))PAÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilgisi Dersi Yrd. Doç. Dr. Hayri ÜN

7676


Hacim Merkezli KHacim Merkezli Küübik (bik (hmkhmk))KKüüppüün tam merkezine bir atom ve kn tam merkezine bir atom ve kööşşelere elere de birer atom yerlede birer atom yerleşşmimişştir. Ktir. Küüp hacminin p hacminin iiççinde kalan atom hacmi:inde kalan atom hacmi:

atom hacmiatom hacmi21818 =+



Hacim Merkezli KHacim Merkezli Küübik (bik (hmkhmk))Atom yarAtom yarıı ççapapıı ve kristal kafes kenar uzunluve kristal kafes kenar uzunluğğu arasu arasıında; nda;

babağığıntntııssıı vardvardıır.r.r34a =



YYüüzey Merkezli Kzey Merkezli Küübik (bik (ymkymk): ): KKüüppüün her kn her kööşşesine birer atom ve her bir esine birer atom ve her bir yyüüzeye de birer atom yerlezeye de birer atom yerleşşmimişştir. Ktir. Küüp p iiççinde kalan atom hacmi:inde kalan atom hacmi:

atom hacmiatom hacmi4216

818 =+



Hacim Merkezli KHacim Merkezli Küübik (bik (hmkhmk))Atom yarAtom yarıı ççapapıı ve kristal kafes kenar uzunluve kristal kafes kenar uzunluğğu arasu arasıında; nda;

babağığıntntııssıı vardvardıır.r.r22a ⋅=



SSııkkıı DizilmiDizilmişş HegzagonalHegzagonal ((sdhsdh):):

Atomlar taban dAtomlar taban düüzlemde altzlemde altııgenin genin kkööşşelerine ve bir tane de altelerine ve bir tane de altııgenin tam genin tam ortasortasıına yerlena yerleşşmimişştir. tir. İİki taban ki taban ddüüzlemi araszlemi arasıında taban dnda taban düüzlemindeki zlemindeki üçüç atoma teatoma teğğet olacak et olacak şşekilde ekilde üçüç tane tane atom yerleatom yerleşşmimişştir. tir.



SSııkkıı DizilmiDizilmişş HegzagonalHegzagonal ((sdhsdh):):

Birim kafesteki atom hacmi:Birim kafesteki atom hacmi:

atom hacmiatom hacmi

Kristal kenar uzunluklarKristal kenar uzunluklarıı ve atom ve atom yaryarııççaplaraplarıı arasarasıında;nda;a=2r ve c=3,266r baa=2r ve c=3,266r bağığıntntıılarlarıı vardvardıır.r.

63212

6112 =++



Tipik bir metal kristali Tipik bir metal kristali 10101818 birim hbirim hüücresinin cresinin ddüüzgzgüün bir blok n bir blok şşeklinde eklinde ddüüzenlenmesinden zenlenmesinden oluoluşşabilir. Kusursuz bir abilir. Kusursuz bir kristal yapkristal yapıınnıın herhangi n herhangi iki hiki hüücresinin karcresinin karşışıllııklklııyyüüzleri her iki hzleri her iki hüücre icre iççin in de ortak olur.de ortak olur.



Metalik malzemelerin Metalik malzemelerin ççooğğu u kküçüüçük kristal k kristal kküümeciklerinden meciklerinden oluoluşştutuğğundan undan polikristalpolikristaladadıınnıı alalıırlar. Bu kristal rlar. Bu kristal kküümeciklerinin kristal yapmeciklerinin kristal yapııssııda kendi ida kendi iççinde dinde düüzenlidir. zenlidir. Kristal kKristal küümeciklerinin meciklerinin ayrayrıımmıınnıı, bunlar, bunlarıın birim n birim hhüücrelerinin decrelerinin değğiişşik ik yyöönlerde dizilinlerde dizilişşinden inden anlayabiliriz. anlayabiliriz.



BirleBirleşşen kristal ken kristal küümecikleri mecikleri arasarasıında tane snda tane sıınnıırrıı adadııverilen atomik bir boverilen atomik bir boşşluk luk vardvardıır. Bu br. Bu böölgede belirli bir lgede belirli bir ddüüzensizlik gzensizlik göörrüüllüür. r. İİnce nce yapyapııllıı bir metalik cismin bir metalik cismin kristal kkristal küümecikleri daha mecikleri daha kküçüüçük yapk yapııllııddıır. Bu nedenle r. Bu nedenle kaba tane yapkaba tane yapııllıı kristale kristale kkııyasla daha yasla daha ççok tane sok tane sıınnıırrııbulunmaktadbulunmaktadıır.r.



IsIsıı ve basve basııncncıın etkisiyle bazn etkisiyle bazııcisimlerin kristal yapcisimlerin kristal yapıılarlarıında nda dedeğğiişşimler olabilir. imler olabilir. ÖÖrnerneğğin, demirin 0 in, demirin 0 -- 910910°°C de C de hacim merkezli khacim merkezli küübik kristal yapbik kristal yapııssııvar iken, 910var iken, 910°°C C -- 14001400°°C arasC arasıında nda kristal yapkristal yapııssıı yyüüzey merkezli kzey merkezli küübik bik olur. olur. Bu tip kristal yapBu tip kristal yapıı dedeğğiişşimine imine allotropikallotropik dedeğğiişşim denir.im denir.

ALLOTROPALLOTROPİİK DEK DEĞİŞİĞİŞİMM



Tekil kristal kTekil kristal küümeciklerinin (meciklerinin (monokristalmonokristal) ) öözellikleri zellikleri kristal eksenlerine gkristal eksenlerine gööre farklre farklııllııklar gklar göösterir. sterir. MonokristallerinMonokristallerin yyöönlere gnlere gööre farklre farklıı davrandavranışışggööstermesi nedeniyle; mekanik, fiziksel, kimyasal stermesi nedeniyle; mekanik, fiziksel, kimyasal öözellikleri, dzellikleri, dışış etkilerin, uygulama doetkilerin, uygulama doğğrultusuna rultusuna babağğllıı olarak, farklolarak, farklıı dedeğğerler alabilir. erler alabilir. ÖÖzelliklerin yzelliklerin yöönlere gnlere gööre farklre farklııllıık gk gööstermesine stermesine anizotropianizotropi denir.denir.

ANANİİZOTROPZOTROPİİ


malzeme ders2 atom yapisi

Documents