Struktura e metaleve 4,33 /5 (86,67%) 3 votuan
Struktura e metaleve
Metalet nën një mikroskop
Të gjitha metalet përbëhen nga një numër i madh kokrrizash kristalore që janë të ndërlidhura. Kjo strukturë kristalore e grimcuar e substancës mund të shihet duke përdorur mikroskopë të veçantë, të quajtur metalografikë. Ato ndryshojnë nga ato të zakonshmet në atë që përdorin ndriçimin anësor të metalit, sepse metalet janë të errët dhe nuk mund të ndriçohen nga poshtë. Në mikroskopë të tillë, burimi i dritës është i pozicionuar në mënyrë që disa nga rrezet të reflektohen nga sipërfaqja e metaleve dhe të hyjnë në thjerrëza.
Oriz. 1. Mikroskop metalik.
Sipër djathtas - rrezet e dritës të reflektuara nga sipërfaqja e seksionit të lëmuar shkojnë në thjerrëzën e mikroskopit. Poshtë djathtas është sipërfaqja e hekurit të pastër, e dukshme me një mikroskop metalik.
Figura 1 tregon një mikroskop të tillë. Para se të ekzaminohet një mostër në të, sipërfaqja metalike pastrohet tërësisht me letër zmerile, bluhet dhe lëmohet deri në një përfundim pasqyre. Një mostër e tillë quhet seksion i hollë. Pastaj sipërfaqja e seksionit i nënshtrohet të ashtuquajturit gravurë, për të cilën laget për 2-3 minuta me një zgjidhje, më së shpeshti që përmban acid nitrik dhe alkool etilik. Zgjidhje të tjera përdoren gjithashtu për gdhendjen e pjesëve të holla. Kjo është arsyeja pse ata e bëjnë këtë: kokrriza të ndryshme të aliazhit treten ndryshe nga acidi, si rezultat i të cilave faqet individuale kristalore dalin në sipërfaqen e metalit dhe kur pjesa e gdhendur e seksionit ndriçohet, disa nga kokrrat reflektohen drita që bie mbi to drejtpërdrejt në lente. Këto zona duken të ndritshme nën një mikroskop. Kokrra të tjera reflektojnë dritën anash, kështu që ato duken të errëta. Në një mikroskop, vendet e ngjitjes së kokrrizave individuale kristalore, të ashtuquajturat zona ndërkristalore, marrin një hije dhe madje ngjyrë të ndryshme nën mikroskop (Fig. 2).
Oriz. 2. Një pllakë e lëmuar nën një mikroskop (gdhendje çeliku me një zgjidhje alkooli 2% të acidit nitrik).
Përdorimi i një mikroskopi metalik bëri të mundur përcaktimin se çfarë strukture kanë metalet, si ndodhen kokrrizat individuale në aliazh, çfarë përfshirjesh jo metalike përmbajnë lidhjet, pasqyrimi i çarjeve në sipërfaqen e lidhjeve, etj. Figura 3 tregon një mikrograf të gize, ku përfshirjet individuale të grafitit janë qartë të dukshme.
/>
Oriz. 3. Grafit në gize (përfshirje të errëta):
a-grafit lamelar i madh në gize të zakonshme gri; b-grafit me pllakë të imët në gize gri të modifikuar (modifikimi 0,15%); Përfshirje grafiti β-sferike në gize të modifikuar me magnez (×100).
Një mikroskop metalik është aktualisht një nga instrumentet në çdo laborator ku studiohen vetitë e metaleve dhe lidhjeve të ndryshme.
Rrjetë kristalore e metaleve
Ju tashmë jeni njohur me kristalet. Kështu, për shembull, kur studioni kripën e tryezës, ju e dini se ajo përbëhet nga 8 kristale kub individualë. Vetë fjala "kristal" vjen nga fjala greke "krystallos", që do të thotë "akull". Në të ardhmen, të gjithë trupat e ngurtë që kanë një formë të caktuar gjeometrike filluan të quhen kështu. Në natyrë, shumica dërrmuese e trupave të ngurtë janë në gjendje kristalore. Hekuri, si një nga trupat e ngurtë, gjithashtu formon kristale kur ngurtësohet. Kristali i hekurit ka një grilë kub. Megjithatë, kur ekzaminojmë sipërfaqen metalike nën një mikroskop, nuk do të shohim këtë formë të rregullt kubike të kristaleve. Forma e parregullt e kristaleve ndodh sepse shumë bërthama të vogla shfaqen në shkrirje kur ngurtësohet, të cilat formojnë kristale më të mëdha. Këto kristale të mëdha, duke u përplasur, fillojnë të grumbullohen dhe shtrydhin njëri-tjetrin. Rrjedhimisht, një numër i madh kristalesh janë të pranishëm në të njëjtën kohë në një shufër metalike ngurtësuese. Prishja e formës së tyre lehtësohet jo vetëm nga fakti që ato grumbullohen me njëri-tjetrin, por edhe nga temperatura e pabarabartë në zona të ndryshme ftohjeje. Kokrrat individuale kristalore në metalin e ngurtësuar kanë forma dhe madhësi të ndryshme. Ato ndahen nga njëra-tjetra nga një shtresë, e cila përbëhet nga përfshirje të ndryshme jometalike. Këto përfshirje jometalike janë gjithmonë të pranishme në një sasi ose në një tjetër në metal.
Struktura e metaleve
Figura 4 tregon një diagram të formimit të strukturës kokrrizore të metalit gjatë ngurtësimit të tij.
Oriz. 4. Skema e rritjes së kristalit në një shkrirje ngurtësuese:
formohen a-embrionet; b-kristalet rriten; β-kristalet fillojnë të grumbullohen me njëri-tjetrin; d-drithërat individuale rriten së bashku.
Substancat që përbëjnë çelikun kanë pika të ndryshme shkrirjeje dhe, rrjedhimisht, pika ngurtësimi. Për shembull, hekuri i pastër bëhet i ngurtë tashmë në një temperaturë prej 1539 ° C, dhe në kombinim me squfur ose elementë të tjerë temperatura e ngurtësimit është më e ulët. Prandaj, shtresa e metalit që ngurtësohet së pari përbëhet nga elementët më zjarrdurues, për shembull, hekuri dhe karboni. Papastërtitë si squfuri dhe fosfori prodhojnë lidhje më të shkrirë dhe janë të fundit që ngurtësohen. Squfuri dhe fosfori janë papastërti të dëmshme, sepse prania e tyre zvogëlon ndjeshëm forcën e lidhjes, duke e bërë atë të brishtë dhe të papërshtatshëm për produkte.
Kur aliazhi ngurtësohet, përbërësit më të shkrirë të hekurit me squfur dhe fosfor përqendrohen në pjesën e sipërme të shufrës dhe ngurtësohen të fundit, kështu që aliazhi i hekurit me fosfor dhe squfur mblidhet në pjesën e sipërme të shufrës.
Në kristale, atomet e secilit metal shpërndahen në një rend të përcaktuar rreptësisht. Ato formojnë një të ashtuquajtur rrjetë hapësinore, e cila nuk mund të shihet në asnjë mikroskop ekzistues. Megjithatë, me ndihmën e makinave me rreze X dhe instrumenteve të tjera moderne, është e mundur të studiohet renditja e atomeve në një rrjetë kristalore.
Llojet e grilave kristalore metalike
Ndër metalet, më shpesh gjenden tre lloje të grilave, së pari prej tyre janë kub në qendër. Ato karakterizohen nga fakti se atomet në to ndodhen në kulmet dhe qendrën e kubit, për shembull, në litium, krom, vanadium dhe metale të tjera (Fig. 5a).
Fig.5. Llojet e grilave kristalore metalike:
a-kubik në qendër të trupit;
b-kubik në qendër të fytyrës;
b-gjashtëkëndësh (mbyll paketim).
Co. lloji i dytë i përkasin rrjetës kubike të përqendruar në fytyrë (Fig. 5.6), atomet në (të cilat ndodhen në kulmet e kubit dhe faqet e tij (për shembull, në alumin, bakër, plumb, nikel, ari, argjend dhe platin).
Lloji i tretë- këto janë grila gjashtëkëndore, ose gjashtëkëndore, të mbushura dendur (Fig. 5, c). Ato gjenden në magnez, zink, kadmium dhe berilium.
Siç mund të shihet nga diagrami i paraqitur në Figurën 6, paketimet më të dendura të atomeve kanë grila në qendër të fytyrës dhe grila gjashtëkëndore.
Fig.6. Diagrami i strukturës metalike.
Ka jone të ngarkuar pozitivisht në vendet e rrjetës. Në boshllëk ka elektrone të lira.
Është interesante të theksohet se disa metale, në veçanti hekuri, zinku dhe nikeli, mund të ekzistojnë në disa forma kristalore, duke ndryshuar nga njëra në tjetrën. Ky kalim ndodh në temperatura të ndryshme. Modifikime të tilla, kur e njëjta substancë mund të jetë në forma të ndryshme kristalore, quhen alotropike dhe vetë substancat janë alotropike. Emri "alotropi" vjen nga fjalët greke "allos" - një tjetër, "tropos" - pronë.
Karboni mund të gjendet në natyrë në formën e grafitit dhe diamantit dhe, siç e mbani mend, grafiti është një substancë e butë që lë gjurmë në letër, ndërsa diamanti është një nga substancat më të forta natyrore. Pikat e shkrirjes së diamantit dhe grafitit janë të ndryshme.
Njihet modifikimi alotropik i squfurit (ortorhombik dhe prizmatik). Squfuri ortorhombik formohet në temperatura nën 96 ° C, ai bëhet prizmatik. Në varësi të ndryshimit të strukturës kristalore ndryshojnë edhe vetitë e substancës.
Të njëjtat ndryshime alotropike vërehen në hekur. Ajo ka një rrjetë të një kubi të përqendruar në një temperaturë prej 910 ° C, dhe në intervalin e temperaturës 910-1390 ° C ndodh një kalim në një kub në qendër.
Shndërrimet alotropike të një metali mund të vërehen lehtësisht duke përdorur shembullin e kallajit. Kallaji i zakonshëm i bardhë-argjendi ka një rrjetë kristalore komplekse, e cila është e qëndrueshme në temperatura mbi 18 ° C në temperatura më të ulëta, atomet e kallajit në kristale fillojnë të riorganizohen. Paketimi i (atomeve) të tyre bëhet më pak i fortë, kallaji me shkëlqim humbet shkëlqimin, lakueshmërinë dhe kthehet në kallaj gri të brishtë, i cili ka një rrjetë kristalore të ndryshme.
Ky fenomen u vu re shumë kohë më parë dhe u quajt "murtaja e kallajit", pasi produktet prej kallaji - pllaka kallaji, gota, organe në kisha - ndonjëherë papritmas filluan të shemben. "Murtaja e kallajit" ishte një fatkeqësi e madhe. Ata nuk dinin si ta trajtonin atë, sepse nuk e dinin arsyen e origjinës së saj. Tani është e qartë për ne se nëse ngrohim një produkt kallaji "të sëmurë nga murtaja e kallajit", atëherë kristalet e kallajit gri do të riorganizohen në kristale kallaji të bardhë dhe ai përsëri do të fitojë lakueshmëri dhe ngjyrë të bardhë.
Struktura e metaleve
Në diagramet e kristaleve (Fig. 5), vijat janë tërhequr në mënyrë konvencionale në rrjetën kristalore që lidh një atom metali me tjetrin. Në realitet, nuk ka linja që lidhin atomet në vendet e rrjetës. Ata janë të paketuar fort, duke prekur njëri-tjetrin. Vendet e rrjetës përmbajnë jone të ngarkuar pozitivisht të rrethuar nga elektrone. Elektronet e valencës së atomeve të metaleve, si vetë atomet, janë në dridhje të vazhdueshme. Por nga jashtë, elektronet (valenca) mund të largohen më lehtë nga atomi i tyre dhe të lëvizin në atë fqinj. Rrjedhimisht, në rrjetën kristalore ka të ashtuquajturat elektrone të lira, ose "gaz" të elektroneve të lira, të natyrshme në të gjithë kompleksin e atomeve. Kështu, ndodh ndërveprimi i elektroneve në shtresat e jashtme të atomeve metalike. Falë këtij ndërveprimi të jashtëm të elektroneve, krijohet një lidhje midis atomeve të metalit, lindin forca ngjitëse që i mbajnë fort atomet metalike në rrjetën kristalore (Fig. 6). Jonet e atomeve metalike në një rrjetë kristalore, të rrethuara nga elektrone të lëvizshme (të lirshme), quhen jone atomike, në kontrast me jonet e zakonshme.
Ajo që thamë për rrjetën kristalore të metaleve vlen për metalet e pastra, por ne e dimë se lidhjet përdoren kryesisht në praktikë.
Etalet, si të gjithë trupat rreth nesh, përbëhen nga grimca individuale, të padukshme edhe në mikroskopin më të fuqishëm, të quajtur atome. Por atomet, nga ana tjetër, janë ndërtuar nga grimca edhe më të vogla: protone, elektrone dhe neutrone. Protonet dhe elektronet kanë ngarkesë elektrike: një proton ka një ngarkesë pozitive dhe një elektron ka një ngarkesë negative, ndërsa një neutron nuk ka ngarkesë elektrike.
Nëse dy protone janë afër, ata zmbrapsin njëri-tjetrin sepse janë të ngarkuar me të njëjtën energji elektrike. Dy elektrone sillen në të njëjtën mënyrë. Përkundrazi, një proton dhe një elektron tërhiqen nga njëri-tjetri, dhe forcat e tërheqjes së ndërsjellë të protonit dhe elektronit janë të barabarta me njëra-tjetrën, domethënë protoni ka një ngarkesë elektrike elementare të barabartë me ngarkesën e elektronit.
Një atom në gjendjen e tij normale, domethënë kur përmban të njëjtin numër protonesh dhe elektronesh, nuk ka ngarkesë elektrike. Por ka gjendje të një atomi kur ai fiton ose humbet elektrone. Atomi më pas ngarkohet elektrikisht. Kur ka një tepricë të elektroneve, atomi ngarkohet me elektricitet negativ, dhe kur ka mungesë elektronesh, ai ngarkohet me energji elektrike pozitive. Këto atome, të cilat kanë një tepricë ose mungesë elektronesh, quhen jone.
Si ndodhen grimcat elementare në një atom?
Aktualisht, besohet se atomi është i strukturuar si më poshtë. Protonet dhe neutronet përbëjnë bërthamën, e vendosur në qendër të atomit. Elektronet qarkullojnë rreth bërthamës dhe formojnë shtresën elektronike të atomit. Në çdo atom, numri i elektroneve është i barabartë me numrin e protoneve.
Elektronet në shtresën elektronike janë të rregulluara në shtresa. Çdo shtresë mund të mbajë vetëm një numër të caktuar elektronesh. Shtresa e parë, që rrethon vetë bërthamën, mund të strehojë vetëm dy elektrone, shtresa e dytë - 8, dhe e treta - nga 8 në 18 elektrone. Çdo shtresë e re e elektroneve gjatë kalimit nga një atom në tjetrin zakonisht formohet pas mbushjes së shtresës së brendshme më të afërt me bërthamën.
Për shembull, bërthama e atomit të natriumit zbulohet se ka 11 protone, dhe 11 elektronet e tij shpërndahen në tre predha: në të parën - 2, në të dytën - 8 dhe në të tretën -
1 elektron. Bërthama e një atomi rubidium përmban 37 protone dhe është e rrethuar nga 37 elektrone, të cilat ndodhen në pesë predha: në të parën - 2, në të dytën - 8, në të tretën - 18, në të katërtin - 8, në të pestën. - 1 elektron. Atomi i uraniumit ka një strukturë edhe më komplekse. Bërthama e saj përmban 92 protone, dhe lëvozhga e saj elektronike ka 92 elektrone.
Protoni dhe neutroni janë pothuajse identikë në peshë, dhe elektroni është pothuajse 1840 herë më i lehtë se protoni. Kjo do të thotë se pjesa më e madhe e atomit gjendet në bërthamën e tij. Sa më shumë neutrone dhe protone të përmbajë një bërthamë, aq më shumë peshë ka atomi.
Është shumë e papërshtatshme të shprehësh peshën e një atomi, për shembull, në gram: do të ishte e nevojshme të shkruani dhjetëra zero pas pikës dhjetore. Prandaj, u prezantua koncepti i peshës relative të atomeve, pesha atomike. Në fillim, pesha atomike e hidrogjenit u mor si një; Peshat atomike të të gjithë elementëve të tjerë u krahasuan me të.
Një sistem harmonik i elementeve kimike u krijua nga kimisti i madh rus D.I Mendeleev në 1869, bazuar në ligjin periodik që ai zbuloi.
Thelbi i ligjit të Mendelejevit është se të gjithë elementët kimikë, të renditur njëri pas tjetrit në rendin e rritjes së peshave atomike, formojnë një seri në të cilën vetitë kimike të elementeve përsëriten periodikisht përmes një numri të caktuar elementësh.
D.I. Mendeleev i renditi elementet kimike në tabelën e tij në mënyrë që elementët e vendosur në të njëjtat kolona vertikale të kenë veti kimike të ngjashme. Duke ditur vendin e një elementi në tabelë, mund të përcaktohen shumica e vetive kimike të elementit dhe përbërjeve të tij. Çdo element kimik në tabelën periodike ka një numër serial. Tani quhet numri Mendeleev. Ky numër tregon numrin e protoneve në bërthamë. Të njëjtat kolona vertikale të tabelës përmbajnë atome me të njëjtin numër elektronesh në shtresën e jashtme.
Në varësi të numrit të elektroneve në shtresën e jashtme, vetitë kimike dhe fizike të elementit ndryshojnë.
Atomet e të njëjtit element që ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm në numrin e neutroneve në bërthamë quhen izotope. "Izotop" është një fjalë greke. Do të thotë "të zësh të njëjtin vend". Izotopet e secilit element janë të vendosura në të njëjtën qelizë të tabelës periodike, pasi ngarkesa bërthamore (numri i drejtimeve) është i njëjtë për izotopet e të njëjtit element. Metalet, ndryshe nga trupat e lëngët dhe të gaztë, janë trupa kristalorë në kushte normale. Një kristal është një figurë e rregullt e kufizuar nga sipërfaqe të sheshta.
Struktura e brendshme e kristaleve tani është studiuar mjaft mirë duke përdorur rrezet X. Duke ndriçuar kristalet me to, ata marrin një model difraksioni me rreze x, d.m.th., një pamje në një pllakë fotografike, nga e cila përcaktohet vendndodhja e atomeve në rrjetën kristalore dhe distancat midis tyre. Modelet e difraksionit me rreze X treguan se jonet metalike janë "të paketuara" në kristal në të njëjtën mënyrë siç grumbullohen topat e ngurtë në një kuti.
Atomet e metaleve të ndryshme formojnë rrjeta të ndryshme kristalore. Më shpesh ekzistojnë tre lloje të grilave.
Lloji i parë është një rrjetë kub me qendër trupin (Fig. 1). Atomet metalike në një grilë të tillë janë të vendosura në kulmet dhe qendrën e kubit. Çdo atom është i rrethuar
Tetë atome. Metalet vanadium, tungsten, molibden, litium, krom dhe të tjerët kanë një grilë të tillë.
Lloji i dytë i grilës është kub me qendër në fytyrë (Fig. 2). Atomet metalike në të ndodhen në majat e faqeve të kubit. Për shembull, alumini, plumbi, ari, argjendi, nikeli dhe toriumi kanë një grilë të tillë.
Lloji i tretë është një grilë gjashtëkëndore (gjashtëkëndore) e mbushur dendur (Fig. 3). Gjendet në zink, magnez, kadmium dhe berilium.
Në Fig. 1-3 atome përshkruhen në mënyrë konvencionale si topa. Në varësi të llojit të rrjetës, atomet zënë pak a shumë hapësirë në të. Për shembull, në një rrjetë kub të përqendruar te trupi, atomet zënë 68% të hapësirës dhe në një rrjetë kub me qendër në fytyrë, 74%.
Rregullimi i atomeve në rrjetën kristalore ka një ndikim të madh në vetitë e metalit.
Për disa metale, rrjeta kristalore mund të riorganizohet nga një lloj në tjetrin. Për shembull, hekuri i pastër në temperatura nën 910° ka kub
grilë me qendër trupin, dhe mbi 910° rrjeta bëhet e përqendruar në fytyrë. Metalet si kallaji, uraniumi, titani, taliumi, zirkoniumi, lantanumi dhe ceriumi gjithashtu kanë aftësinë të ndryshojnë rrjetën kristalore.
Vetia e substancave për të formuar rrjeta me forma të ndryshme quhet alotropi; përkthyer nga greqishtja
Në gjuhë kjo fjalë do të thotë "një kthesë tjetër", "një tjetër pronë". Alotropia e karbonit kristalor është e njohur. Mund të jetë në formën e grafitit dhe në formën e diamantit. Grafiti dhe diamanti janë ndërtuar nga atomet e karbonit; Dallimi i vetëm midis tyre është në strukturën e rrjetës kristalore. Dhe çfarë ndryshimi i madh në prona! Grafiti është i butë,
Një mineral i errët me ngjyrë të zezë, diamanti, përkundrazi, është transparent, i pangjyrë dhe i fortë.
Atomet në rrjetën kristalore të metaleve janë të vendosura aq afër njëri-tjetrit saqë elektronet e tyre të jashtme janë në gjendje të lëvizin jo vetëm rreth një atomi, por rreth shumë atomeve. Rrjedhimisht, elektronet e jashtme, të shpërndara në mënyrë të barabartë në metal, lëvizin lirshëm në të gjithë pjesën e metalit, duke formuar një lloj gazi elektronik.
Kështu, çdo metal është një rrjetë jonesh pozitive të vendosura rregullisht të mbushura me gaz elektronik. Forca e lartë e metaleve shpjegohet me praninë e gazit elektronik, i cili mbështjell të gjithë jonet, duke e kthyer kristalin metalik në një tërësi.
Jonet e vendosura në vende (nyje) të caktuara të rrjetës kristalore, megjithatë, mund të lëvizin - lëkunden. Në një metal të panxehur, dridhjet e joneve ngadalësohen në një metal të nxehtë, jonet përjetojnë dridhje të forta. Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më shumë jonet lëkunden. Më në fund, vjen një moment kur forcat e ndërveprimit nuk mund të mbajnë më jonet në nyjet e rrjetës kristalore dhe ajo shembet; metali ndryshon nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme. Kjo është pika e shkrirjes.
Nëse dy metale të shkrirë përzihen plotësisht, atëherë pas ngurtësimit do të fitohet një aliazh i këtyre metaleve. Lidhjet fitohen gjithashtu duke lidhur një metal me një jometal, për shembull, hekurin me karbon, aluminin me silikon, etj. Vetitë e lidhjes që rezulton varen jo vetëm nga elementët e përfshirë në aliazh, por edhe nga ato të brendshme. struktura, ose, siç thonë ata, struktura e aliazhit. Një aliazh është gjithashtu një trup kristalor.
Struktura e lidhjeve mund të jetë e ndryshme. Pjesët përbërëse të aliazhit mund të formojnë ose një përzierje mekanike, një zgjidhje të ngurtë ose një përbërje kimike. Por ka lidhje që përmbajnë si përzierje mekanike, zgjidhje të ngurta dhe komponime kimike.
Një përzierje mekanike përftohet kur pjesët përbërëse nuk ndërveprojnë kimikisht, por janë të pranishme në aliazh në formën e kristaleve të vogla të pavarura.
Likov. Ato mund të vërehen kur shikoni një sipërfaqe të lëmuar përmes një mikroskopi. Përzierjet mekanike formohen, për shembull, duke lidhur plumbin me antimon, bismutin me kadmium etj.
Të gjithë e dinë një zgjidhje të sheqerit ose kripës së tryezës në jod. Duke tretur sheqerin ose kripën e tryezës në ujë, mund të merrni një substancë homogjene - një zgjidhje të lëngshme. Ju mund të shpërndani sasi të ndryshme sheqeri në një gotë me ujë.
Rezulton se sisteme të ngjashme homogjene me përbërje të ndryshueshme formohen edhe në trupa të ngurtë. Quhen tretësirë të ngurtë. Në to, atomet e substancës së tretur dhe tretësit "shpërndahen" dhe përzihen së bashku. Në rrjetën kristalore të një lënde që është tretës, disa nga atomet e saj zëvendësohen nga atomet e substancës së tretur (Fig. 4). Zgjidhjet e tilla quhen tretësirat e ngurta zëvendësuese. Ato formohen nga shkrirja, për shembull, metalet bakri dhe nikeli, hekuri dhe kromi, ari dhe bakri, argjendi dhe ari, bakri dhe platini, etj.
Zëvendësimi i disa atomeve nga të tjerët në rrjetën kristalore ndodh nëse atomet e metalit të tretur janë në madhësi afër atomeve të tretësit. Nëse diferenca në përmasat atomike tejkalon 15%, një zgjidhje e ngurtë zëvendësuese nuk mund të formohet.
Kur ndryshimi në përmasat atomike është shumë i madh, formohen zgjidhje të ngurta intersticiale. Ato më së shpeshti fitohen kur një metal shpërndan elemente jometalike, atomet e të cilëve janë shumë më të vegjël se atomet e metaleve. Lidhja më e zakonshme, e ndërtuar sipas llojit të tretësirave të ngurta intersticiale, është një lidhje hekuri dhe karboni; kjo aliazh quhet çelik. Gjatë formimit të një tretësire të ngurtë intersticiale ndodhen atomet e elementit intersticial
në interstiksionet e rrjetës kristalore ndërmjet atomeve të tretësit. Rrjeta kristalore e tretësirës së ngurtë intersticiale është paraqitur në Fig. 5.
A është e mundur të shpërndahet shumë një metal në një tjetër? Tretshmëria e pakufizuar nuk është e natyrshme në të gjitha metalet. Në bakër, për shembull, çdo sasi e nikelit mund të tretet në të njëjtën mënyrë, çdo sasi bakri mund të tretet në nikel. Tretësi konsiderohet të jetë metali që është më i bollshëm në aliazh për nga pesha.
Shumë metale kanë tretshmëri të kufizuar. Për shembull, jo më shumë se 5.5% e bakrit ndaj peshës mund të shpërndahet në alumin. Me një sasi më të madhe, bakri është në aliazh në formën e grimcave individuale të patretura. Sa më e lartë të jetë temperatura e tretësirës së ngurtë, aq më shumë bakër mund të tretet në alumin (por jo më shumë se 5.5%) Kur kjo aliazh ftohet, bakri lirohet në formën e grimcave të vogla, shumë të forta dhe të brishta.
Cila është natyra e këtyre grimcave? Rezulton se ky nuk është bakri i pastër, por përbërja e tij kimike me alumin. Bakri i tepërt në aliazh reagon kimikisht me aluminin. Kristalet e çdo përbërje kimike në një aliazh kanë një përbërje shumë specifike. Kështu, për shembull, në formimin e përbërjeve kimike: hekuri me karbon, i quajtur karabit hekuri, tre atome hekuri janë të lidhura kimikisht me një atom karboni; alumini me bakër - dy atome alumini janë të lidhura me një atom bakri. Për të formuar karbide të tungstenit ose vanadiumit, raporti i atomeve të këtyre metaleve dhe atomeve të karbonit duhet të jetë i barabartë me 1: 1, dhe në karbidin e kromit, 23 atome të kromit ndërveprojnë me gjashtë atome karboni.
Rrjetat kristalore të përbërjeve kimike janë shumë komplekse. Kur aliazhi nxehet fort, kristalet e komponimeve kimike mund të treten në të ngurtë.
Shtëpia është një zgjidhje e aliazhit, dhe kur temperatura e ngrohjes ulet, ajo formohet përsëri.
Lidhjet e përdorura në teknologji kanë një përbërje kimike komplekse. Çeliqet me rezistencë të lartë, për shembull, përmbajnë deri në një duzinë elemente të ndryshme kimike. Sa më komplekse të jetë përbërja dhe struktura e aliazhit, aq më të ndryshme janë vetitë e tij.
Metalet e rralla të futura në përbërjen e çeliqeve dhe lidhjeve përmirësojnë cilësinë e tyre dhe ndryshojnë rrënjësisht vetitë fillestare të lidhjeve, pasi ato shpesh formojnë kristale të përbërjeve kimike që forcojnë tretësirën e ngurtë.
Metalurgët përdorin metale të rralla në mënyrë që çeliqet dhe lidhjet e shkrira të jenë më të forta, më të forta, të kenë duktilitetin e nevojshëm, elasticitetin, rezistencën ndaj nxehtësisë, rezistencën kimike, etj. Për cilat janë këto veti dhe si ndryshojnë ato me shtimin e metaleve të rralla, do të diskutohet. më poshtë.
Substancat në gjendje të ngurtë kanë një strukturë kristalore ose amorfe. Në një substancë kristalore, atomet janë të renditur në një model gjeometrikisht të rregullt dhe në një distancë të caktuar nga njëri-tjetri, ndërsa në një substancë amorfe (qelqi, kolofon), atomet janë të renditura në mënyrë të rastësishme.
Të gjitha metalet dhe lidhjet e tyre kanë një strukturë kristalore. Aktiv Fig.12 Tregohet struktura e hekurit të pastër. Kokrrat e kristalit me formë të papërcaktuar nuk duken si kristalet tipike - poliedra, prandaj quhen kristalite, kokrra ose granula. Megjithatë, struktura e kristaliteve është po aq e rregullt sa ajo e kristaleve të zhvilluara.
Fig.12. Mikrostruktura e hekurit të pastër (x - 150)
Llojet e rrjetave kristalore . Kur ngurtësohen, atomet metalike formojnë sisteme gjeometrikisht të rregullta të quajtura grila kristalore. Rendi i renditjes së atomeve në rrjetë mund të jetë i ndryshëm. Shumë prej metaleve më të rëndësishme formojnë grila, qelizat më të thjeshta (elementare) të të cilave kanë formën e një kubi të përqendruar ( - Dhe - hekur, krom, molibden, tungsten, vanadium, mangan), kub me skaje të përqendruara ( - hekur, alumin, bakër, nikel, plumb) ose një qelizë gjashtëkëndore, si një prizëm gjashtëkëndor (magnez, zink, - titan, - kobalt).
Qelizë njësi përsëritet vazhdimisht në tre dimensione për të formuar një rrjetë kristalore, kështu që pozicioni i atomeve në qelizën e njësisë përcakton strukturën e të gjithë kristalit.
Njësi qelizë e një kubi me qendër ( Fig.13) përbëhet nga nëntë atome, nga të cilat tetë janë të vendosura në kulmet e kubit, dhe i nënti është në qendër të tij.
Fig. 13. Qelizë njësi Fig. 14. Pjesë e rrjetës hapësinore
kubike në qendër ki kubike në qendër
Për të karakterizuar rrjetën kristalore (struktura atomike e një kristali) rrjetë hapësinore, i cili është një diagram gjeometrik i një rrjete kristalore dhe përbëhet nga pika (nyje) të vendosura rregullisht në hapësira.
Fig. 15. Qelizë njësi e një kubi Fig. 16. Një pjesë e ri-hapësirës
me faqet e rrjetit të kubit të përqendruar me në qendër
Aktiv oriz.14 Tregohet një pjesë e rrjetës hapësinore të një kubi të përqendruar. Këtu merren tetë qeliza njësi të njëpasnjëshme; Nyjet e vendosura në kulmet dhe në qendër të çdo qelize janë të shënuara me rrathë. Njësi qelizë e një kubi me faqe të përqendruara ( Fig.15) përbëhet nga 14 atome, nga të cilat 8 atome ndodhen në kulmet e kubit dhe 6 atome janë të vendosura përgjatë faqeve.
Aktiv Fig.16 Tregohet një pjesë e rrjetës hapësinore të një kubi me faqe të përqendruara (kubi në qendër të fytyrës). Ka tetë qeliza njësi në diagram; Nyjet janë të vendosura në kulmet dhe në qendrat e faqeve të çdo qelize. qeliza gjashtëkëndore ( Fig.17) përbëhet nga 17 atome, nga të cilat 12 atome ndodhen në kulmet e prizmit gjashtëkëndor, 2 atome në qendër të bazave dhe 3 atome brenda prizmit. Për të matur distancën midis atomeve të grilave kristalore, përdoret një njësi e veçantë, e quajtur angstrom
cm.
Fig. 17. Qelizë gjashtëkëndore
Parametri i rrjetave (anësore ose gjashtëkëndore) për bakrin është 3,6 A, për aluminin 4,05 A, për zinkun 2,67 A, etj.
Çdo atom përbëhet nga një bërthamë e ngarkuar pozitivisht dhe disa shtresa (predha) elektronesh të ngarkuar negativisht që lëvizin rreth bërthamës. Elektronet në shtresën e jashtme të atomeve metalike, të quajtura valencë, ndahen lehtësisht, lëvizin shpejt ndërmjet bërthamave dhe quhen falas. Për shkak të pranisë së elektroneve të lira, atomet e metaleve janë jone të ngarkuar pozitivisht.
Kështu, në nyjet e grilës të treguara nga rrathët Fig.14 Dhe 16 , ka jone të ngarkuar pozitivisht. Jonet, megjithatë, nuk janë në qetësi, por vazhdimisht luhatin pozicionet e tyre të ekuilibrit. Me rritjen e temperaturës rritet amplituda e dridhjeve, gjë që shkakton zgjerimin e kristaleve dhe në temperaturën e shkrirjes, dridhjet e grimcave intensifikohen aq shumë saqë rrjeta kristalore shkatërrohet.
Në të gjitha kristalet, vërehen devijime të vogla nga rrjeta ideale - vende të pabanuara dhe lloje të ndryshme të zhvendosjeve atomike.
Anizotropia dhe ndarja e kristaleve . Në kristalet individuale vetitë janë të ndryshme në drejtime të ndryshme. Nëse merrni një kristal të madh (ekzistojnë metoda laboratorike dhe madje edhe industriale për rritjen e kristaleve të mëdha), prisni disa mostra me të njëjtën madhësi, por të orientuar ndryshe, dhe provoni vetitë e tyre, atëherë ndonjëherë vërehet një ndryshim shumë domethënës në vetitë midis individëve. mostrat. Për shembull, gjatë testimit të mostrave të prera nga një kristal bakri, zgjatja relative varionte nga 10 në 50%, dhe forca në tërheqje varionte nga 14 në 35 kg/mm 2 për mostra të ndryshme. Kjo veti e kristaleve quhet anizotropia. Anizotropia e kristaleve shpjegohet me veçoritë e renditjes së atomeve në hapësirë.
Pasojë e anizotropisë së kristaleve është dekolte, e cila zbulohet pas shkatërrimit. Në vendet ku kristalet janë thyer, mund të vërehen rrafshe të rregullta, që tregon se grimcat zhvendosen nën ndikimin e forcave të jashtme, jo rastësisht, por në rreshta të rregullt, në një drejtim të caktuar, që korrespondon me vendndodhjen e grimcave në kristal. Këta avionë quhen aeroplanët e ndarjes.
Trupat amorfë janë izotropikë, domethënë të gjitha vetitë e tyre janë të njëjta në të gjitha drejtimet. Një thyerje e një trupi amorf ka gjithmonë një sipërfaqe të lakuar në mënyrë të parregullt, të ashtuquajtur konkoidale.
Metalet e ngurtësuara në kushte të zakonshme nuk përbëhen nga një kristal, por nga shumë kristalite individuale, të orientuar ndryshe nga njëri-tjetri, prandaj vetitë e metalit të derdhur janë afërsisht të njëjta në të gjitha drejtimet; ky fenomen quhet kuazi-izotropia(izotropia e dukshme).
Alotropia e metaleve (ose polimorfizëm) - vetia e tyre për të riorganizuar rrjetën në temperatura të caktuara gjatë ngrohjes ose ftohjes. Alotropia gjendet në të gjithë elementët që ndryshojnë valencën me ndryshimet e temperaturës: për shembull, hekuri, mangani, nikeli, kallaji etj. Çdo transformim alotropik ndodh në një temperaturë të caktuar. Për shembull, një nga transformimet e hekurit ndodh në një temperaturë prej 910°C, nën të cilën atomet formojnë rrjetën e një kubi të përqendruar (shih Fig. Fig.14), dhe më lart - grila e një kubi në qendër të fytyrës (shih. Fig.16).
Kjo ose ajo strukturë quhet një formë ose modifikim alotropik. Modifikime të ndryshme përcaktohen me shkronja greke , , etj., me letrën tregojnë një modifikim që ekziston në temperatura nën transformimin e parë alotropik. Shndërrimet alotropike shoqërohen me çlirim (ulje) ose thithje (rritje) të energjisë.
Kristalizimi i metaleve . Kristalizimi është formimi i kristaleve në metale (dhe lidhje) gjatë kalimit nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë. kristalizimi primar). Rikristalizimi nga një modifikim në tjetrin gjatë ftohjes së një metali të ngurtësuar quhet ( kristalizimi sekondar). Procesi i kristalizimit të metaleve monitorohet më lehtë duke përdorur një numërues të kohës dhe një pirometër termoelektrik, i cili është një milivoltmetër i lidhur me një termoelement. Një termoelement (dy tela të ndryshëm të ngjitur në skajet) është zhytur në metal të shkrirë. Rryma termike që rezulton është proporcionale me temperaturën e metalit dhe gjilpëra e milivoltmetrit devijon, duke treguar këtë temperaturë në një shkallë të shkallëzuar.
Leximet e pirometrit regjistrohen automatikisht me kalimin e kohës dhe, bazuar në të dhënat e marra, kthesat e ftohjes vizatohen në koordinatat "temperaturë - kohë" (kurba të tilla vizatohen nga një regjistrues).
Temperatura që korrespondon me çdo transformim në metal quhet pikë kritike.
Aktiv Fig. 18, a Tregohet kurba e ngrohjes së metalit. Këtu është pika A- fillimi i shkrirjes, pika b- fundi i shkrirjes.
Fig. 18. Kurbat e ngrohjes ( A) dhe ftohje ( b- pa lak,
V- me një lak) prej metali
Komplot Ab tregon se temperatura mbetet konstante me kalimin e kohës me ngrohje të vazhdueshme. Kjo tregon se energjia termike është shpenzuar në transformimin e brendshëm në metal, në këtë rast. për të shndërruar një metal të ngurtë në një të lëngët (nxehtësia latente e shkrirjes).
Kalimi nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të ngurtë pas ftohjes shoqërohet me formimin e një rrjete kristalore, pra kristalizimin. Për të shkaktuar kristalizimin, metali i lëngshëm ka nevojë tepër i ftohtë pak nën pikën e shkrirjes. Prandaj, zona në lakoren e ftohjes ( Fig. 19.6) ndodhet pak më poshtë t pl në temperaturë superftohëse t etj .
Disa metale kanë superftohje ( t pl - t etj) mund të jetë mjaft domethënëse (për shembull, për antimonin deri në 40°C) edhe në temperatura superftohëse t etj (oriz.18 , V) kristalizimi fillon menjëherë me shpejtësi, si rezultat i të cilit temperatura rritet befas pothuajse në t pl. Në këtë rast, një lak i histerezës termike vizatohet në grafik.
Gjatë ngurtësimit dhe transformimit alotropik në metal, fillimisht shfaqen bërthamat kristalore (qendrat e kristalizimit), rreth të cilave grupohen atomet, duke formuar rrjetën kristalore përkatëse.
Kështu, procesi i kristalizimit përbëhet nga dy faza: formimi i qendrave të kristalizimit dhe rritja e kristaleve.
Në secilin prej kristaleve që dalin, rrafshet kristalografike janë të orientuara rastësisht, përveç kësaj, gjatë kristalizimit primar, kristalet mund të rrotullohen, pasi ato janë të rrethuara nga lëngu. Kristalet ngjitur rriten drejt njëri-tjetrit dhe pikat e kontaktit të tyre përcaktojnë kufijtë e kristaliteve (kokrrizave).
Kristalizimi i hekurit. Le të shqyrtojmë si shembull kristalizimin dhe pikat kritike të hekurit.
Fig.19. Kurbat e ftohjes dhe ngrohjes me hekur
Aktiv Fig.19 Tregohen kthesat e ftohjes dhe ngrohjes së hekurit të pastër, i cili shkrihet në një temperaturë prej 1539 0 C. Prania e pikave kritike në temperatura më të ulëta tregon shndërrimet alotropike në hekurin e ngurtë.
Pikat kritike tregohen me shkronjë A, kur nxehen shënojnë Ac dhe gjatë ftohjes Ar indekset 2, 3, 4 shërbejnë për të dalluar transformimet alotropike (indeksi 1 tregon një transformim në diagramin fazor Fe-Fe 3 C.
Në temperaturat nën 768 0 C, hekuri është magnetik dhe ka një rrjetë kristali të një kubi të përqendruar. Ky modifikim quhet -hekur; kur nxehet është në një pikë Asi 2 kalon në një modifikim jo magnetik -hekur. Struktura kristalore nuk ndryshon.
Në pikën Asi 3 në një temperaturë prej 910 0 C -hekur shkon në -hekur me një rrjetë kristali të një kubi në qendër të fytyrës.
Në pikën Asi 4 në një temperaturë prej 1401 0 C -hekur shkon në -hekur, dhe rrjeta kristalore riorganizohet përsëri nga një kub me qendër fytyrën në një kub me qendër.
Gjatë ftohjes, ndodhin të njëjtat tranzicione, vetëm në rend të kundërt.
Nga transformimet e listuara, transformimet kanë rëndësinë më të madhe praktike A 3 si kur nxehet ( Asi 3 ), dhe gjatë ftohjes ( Ar 3 ).
Transformimi në pikë A 3 shoqërohet me një ndryshim në vëllim, që nga dendësia e rrjetës kristalore - gjëndër më shumë densitet grilë - gjëndër, në pikën Asi 3 vëllimi zvogëlohet në pikë Ar 3 - rritet.
Shumica e lidhjeve prodhohen nga shkrirja e komponentëve në një gjendje të lëngshme. Përbërësit që përbëjnë lidhjet në gjendje të ngurtë mund të ndërveprojnë me njëri-tjetrin në mënyra të ndryshme, duke formuar përzierje mekanike, tretësira të ngurta dhe komponime kimike.
Një përzierje mekanike e dy përbërësve formohet kur ato nuk treten në njëra-tjetrën në gjendje të ngurtë dhe nuk hyjnë në ndërveprim kimik. Lidhjet janë përzierje mekanike (për shembull, plumb-antimoni, kallaj-zink) janë heterogjene në strukturën e tyre dhe përfaqësojnë një përzierje kristalesh të këtyre përbërësve. Në këtë rast, kristalet e secilit përbërës në aliazh ruajnë plotësisht vetitë e tyre individuale. Kjo është arsyeja pse vetitë e lidhjeve të tilla (për shembull, rezistenca elektrike, fortësia, etj.) përcaktohen si mesatare aritmetike e vetive të të dy komponentëve.
Lidhjet - tretësirat e ngurta karakterizohen nga formimi i një rrjeti të përbashkët kristal hapësinor nga atomet e tretësit të metalit bazë dhe atomet e elementit të tretshëm. Struktura e lidhjeve të tilla përbëhet nga kokrriza kristalore homogjene, si metali i pastër. Ekzistojnë solucione të ngurta zëvendësuese (bakër-nikel, hekur-krom dhe lidhje të tjera) dhe tretësira të ngurta intersticiale (për shembull, një tretësirë hekuri dhe karboni) (Fig. 5).
Lidhjet - tretësirat e ngurta janë më të zakonshmet. Vetitë e tyre ndryshojnë nga vetitë e përbërësve përbërës. Për shembull, fortësia dhe rezistenca elektrike e tretësirave të ngurta është shumë më e lartë se ajo e përbërësve të pastër. Për shkak të duktilitetit të tyre të lartë, ato i përshtaten mirë farkëtimit dhe llojeve të tjera të formimit. Përpunueshmëria e solucioneve të ngurta është e ulët.
Përbërjet kimike, si tretësirat e ngurta, janë lidhje homogjene. Një tipar i rëndësishëm i tyre është se me ngurtësimin, formohet një rrjetë kristali krejtësisht e re, e ndryshme nga grilat e përbërësve që përbëjnë aliazhin. Prandaj, vetitë e një përbërjeje kimike janë të pavarura dhe nuk varen nga vetitë e përbërësve. Përbërjet kimike formohen në një raport sasior të përcaktuar rreptësisht të përbërësve të shkrirë. Përbërja e aliazhit të një përbërjeje kimike shprehet me një formulë kimike. Këto lidhje zakonisht kanë rezistencë të lartë elektrike, fortësi të lartë dhe duktilitet të ulët. Kështu, përbërja kimike e hekurit dhe karbonit - çimentit (Fe 3 C) është 10 herë më e fortë se hekuri i pastër.
Kristalizimi i lidhjeve
Lidhjet kanë një strukturë më komplekse se metalet e thjeshta. Në këtë drejtim, proceset e kristalizimit të lidhjeve janë shumë më komplekse se ato të metaleve.
Lidhjet, ndryshe nga metalet e pastra, kur ngurtësohen ose shkrihen, kanë jo një, por dy pika kritike - temperatura, në 
në të cilat ndodhin ndonjë transformim në metale ose lidhje (Fig. 6).
Për të lehtësuar studimin e lidhjeve, ato kombinohen në sisteme.
Sistemet përfshijnë të gjitha ato aliazhe që përbëhen nga të njëjtët përbërës dhe ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm në raportin sasior të këtyre përbërësve, d.m.th., në përqendrim. Për shembull, sistemi i lidhjeve plumb-antimon përfshin të gjitha lidhjet që përbëhen nga plumbi dhe antimoni dhe që ndryshojnë nga njëra-tjetra vetëm në përbërjen sasiore të këtyre përbërësve.
Numri i lidhjeve të të njëjtit sistem, por me përqendrime të ndryshme, është aq i madh sa është praktikisht e pamundur, madje edhe e paarsyeshme, të studiohen të gjitha transformimet që ndodhin në secilën prej tyre duke përdorur kthesat e ftohjes ose ngrohjes. Për të studiuar gjendjen e lidhjeve të sistemit të zgjedhur, ndërtohet një diagram i gjendjes në varësi të temperaturës dhe përqendrimit.
Përmbajtja e librit Faqja tjetër>>§ 2. Struktura e metaleve dhe e lidhjeve dhe metodat e studimit të saj
Struktura kristalore e metaleve. Studimi i strukturës së brendshme dhe vetive të metaleve dhe lidhjeve është një shkencë e quajtur metalurgji.
Të gjitha metalet dhe lidhjet janë ndërtuar nga atome në të cilat elektronet e jashtme janë të lidhura dobët me bërthamën. Elektronet janë të ngarkuar negativisht dhe nëse krijoni një ndryshim të lehtë potencial, elektronet do të rrjedhin drejt polit pozitiv, duke formuar një rrymë elektrike. Kjo shpjegon përçueshmërinë elektrike të substancave metalike.
Të gjitha metalet dhe lidhjet në gjendje të ngurtë kanë një strukturë kristalore. Ndryshe nga trupat jo kristalorë (amorfë), metalet kanë atome (jone) të rregulluar në një rend rreptësisht gjeometrik, duke formuar një rrjetë kristalore hapësinore. Pozicioni relativ i atomeve në hapësirë dhe distancat ndërmjet tyre përcaktohen nga analiza e difraksionit me rreze X. Distanca midis nyjeve në një rrjetë kristalore quhet parametri i rrjetës dhe matet në angstroms Å (10 -8 cm). Parametrat e rrjetës së metaleve të ndryshme variojnë nga 2,8 në 6 Å (Fig. 23).
a - kub në qendër të trupit; b - fytyrë kub në qendër; c - gjashtëkëndor
Për një paraqitje vizuale të renditjes së atomeve në një kristal, përdoren diagrame hapësinore në formën e qelizave elementare kristalore. Llojet më të zakonshme të grilave kristalore janë kubik me qendër trupin, kubik në qendër të fytyrës dhe gjashtëkëndor.
Ka nëntë atome në një rrjetë kub me qendër trupin. Kromi, tungsteni, molibdeni, vanadiumi dhe hekuri kanë një rrjetë të tillë në temperatura deri në 910°C.
Ka 14 atome në një rrjetë kubike të përqendruar në fytyrë. Një grilë e tillë ka: bakër, plumb, alumin, ar, nikel dhe hekur në një temperaturë prej 910-1400 ° C.
Ka 17 atome në një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë. Magnezi, zinku, kadmiumi dhe metalet e tjera kanë një grilë të tillë.
Rregullimi relativ i atomeve në hapësirë, numri i atomeve në rrjetë dhe hapësirat ndëratomike karakterizojnë vetitë e metalit (përçueshmëria elektrike, përçueshmëria termike, shkrirja, plasticiteti, etj.).
Distanca midis atomeve në një rrjetë kristalore mund të jetë e ndryshme në drejtime të ndryshme. Prandaj, vetitë e kristalit në drejtime të ndryshme nuk janë të njëjta. Ky fenomen quhet anizotropi. Të gjitha metalet janë trupa kristalorë, pra janë trupa anizotropikë. Trupat, vetitë e të cilëve janë të njëjta në të gjitha drejtimet quhen izotropikë.
Një copë metali e përbërë nga shumë kristale ka mesatarisht të njëjtat veti në të gjitha drejtimet, prandaj quhet kuazi-izotropike (izotropia imagjinare).
Anizotropia ka një rëndësi të madhe praktike. Për shembull, me falsifikim, stampim dhe rrotullim, fitohet orientimi i saktë i kristaleve në pjesë, si rezultat i të cilit arrihen veti të ndryshme mekanike përgjatë dhe përgjatë pjesës. Me ndihmën e rrotullimit të ftohtë arrihen veti të larta magnetike dhe elektrike në një drejtim të caktuar të pjesës.
