To tylko jedna z 15 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium z Nauki o Materiałach II Ćwiczenie 3: Spiekanie w fazie stałej – model kulek szklanych _____________________________________________________________________________ 1 SPIEKANIE W FAZIE STAŁEJ – MODEL KULEK SZKLANYCH Materiały i aparatura do ćwiczenia 1. Piec oporowy, szczypce, rękawice 2. Płytki krzemowe, płytka ceramiczna 3. Kulki szklane 4. Waga analityczna 5. Bibuła filtracyjna 6. Mikroskop stereoskopowy ze stolikiem pomiarowym Wykonanie ćwiczenia 1. Piec oporowy nastawić na temperaturę 700°C. 2. Na bibule filtracyjnej odważyć cztery porcje (ok. 0,1 g) kulek szklanych i zsypać je kolejno na uprzednio przygotowane cztery płytki krzemowe, przy czym jedną z nich ustawić na stoliku mikroskopu celem wstępnej obserwacji sposobu ułożenia kulek. Posługując się stolikiem mikrometrycznym mikroskopu zmierzyć średnicę 20 wybranych ziarn. Obliczyć średnią średnicę R . 3. Spra wdzi ć te mperaturę pi eca. Gdy te mperatura pi eca osi ąg ni e 700°C, próbki należy umieścić w komorze pieca. W tym celu należy: a) n ałożyć rękawice b) o tworzyć komorę c) p osługując się szczypcami umieścić próbki w komorze d) z amknąć komorę Laboratorium z Nauki o Materiałach II Ćwiczenie 3: Spiekanie w fazie stałej – model kulek szklanych _____________________________________________________________________________ 2 e) m ierzyć czas przebywania próbek w komorze, przy czym wyjmować kol ejno: pi e rwszą po 10 min., drugą po 15 min., trzecią po 20 min., czwartą po 35 min., umieszczając je na odpowiedniej płytce ceramicznej. Uwaga: Wymienione w p. 3 czynności należy wykonywać sprawnie zachowując wszelkie warunki bezpieczeństwa pracy z urządzeniami wysokotemperaturowymi (niebezpieczeństwo poparzenia). 4. Po wystygnięciu próbek wykonać obserwacje mikroskopowe. Opisać jakościowo obrazy kulek po poszczególnych czasach wygrzewania. Kulki wygrzewane najdłużej (35 min.), w niektórych obszarach tj. tam gdzie wstępnie było najlepsze upakowanie, powinny ulec całkowitej konsolidacji. Zwrócić uwagę na kąty pomiędzy krawędziami, liczbę koordynacyjną wokół dużych i małych kulek, kształt granic międzyziarnowych. Narysować zaobserwowane
(…)
…. Własności materiału
są tym czynnikiem, który decyduje o jego przydatności. Drewno jest bardzo dobrym
materiałem konstrukcyjnym ze względu na stosunkowo wysoką wytrzymałość
mechaniczną przy stosunkowo niskim ciężarze właściwym; charakteryzuje się doskonałą
obrabialnością, dzięki której można mu nadawać odpowiedni kształt, jest stosunkowo
łatwo dostępne. Jednakowoż, jak każdy materiał, ma także cechy…
…
Rys. 2. Mechanizm dyfuzji objętościowej.
B. Dyfuzja objętościowa i dyfuzja po granicach międzyziarnowych.
Obydwa te procesy odgrywają kluczową rolę w zagęszczaniu materiału
w trakcie spiekania. Ich wystąpienie jest uwarunkowane gradientem potencjału
chemicznego atomów w obszarze szyjki międzyziarnowej, który jest bezpośrednią
konsekwencją występującego tam pola naprężeń. Zależność potencjału…
…≈1)
przy czym źródłem masy jest tu wnętrze szyjki, ujściem jej powierzchnia. Strumień
atomów przemieszczających się zgodnie z gradientem potencjału chemicznego
powoduje zwiększenie przekroju szyjki i równoczesne zbliżenie centrów ziarn do siebie.
Ponieważ powierzchnia międzyziarnowa szyjki stanowi zaczątek ściany ziarna
polikryształu, jej powiększenie się zmienia stopniowo kształt ziarna…
… wyżej dyfuzji objętościowej
tylko drogą przemieszczania się atomów: granica międzyziarnowa stanowi kanał
ułatwionej dyfuzji, co jest związane z wyraźnie niższą barierą dla przeskoków atomów, a
więc niższą energią aktywacji dyfuzji. Makroskopowo ten proces odpowiada pełzaniu
Coble'a.
C. Dyfuzja po swobodnych powierzchniach i dyfuzja przez fazę gazową.
Rozkład naprężeń na powierzchni ziarn, szczególnie…
… F
2z
22z
z
z+1
siłami iuouiossdssisiłami
1
Współczynnik dyfuzji Dgaz można związać z ciśnieniem gazu obojętnego równaniem
Dgaz (kT )
2
3
2
1
/( 6m) 2 a 2 Pgaz
Zakłada się, że materiał ziarna spełnia równanie n oraz że maksymalne
w szyjce σmax wynosi 3
F
r2
napięcie
Laboratorium z Nauki o Materiałach II
15
Ćwiczenie 4: Spiekanie w fazie stałej – kinetyka spiekania ZnO…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)