OTRZYMYWANIE MATERIAŁÓW

Ciecz metaliczna

Równowaga termodynamiczna krystalizacji

Przechłodzenie

Zarodki krystalizacji

• Zarodki krystalizacji –zespoły bliskiego uporządkowania o wielkości większej od krytycznej

• Embriony – o wielkości podkrytycznej

• Zarodkowanie homogeniczne i heterogeniczne

Zarodkowanie heterogeniczne

• Zarodki na obcym ciele stałym: ściany formy odlewniczej, cząstki zanieczyszczeństałych w cieczy

Mechanizmy wzrostu kryształów

Schodkowy model wzrostu: najszybciej wzrastają ściany luźno wypełnione atomami

Śrubowy model wzrostu: ciągłe narastanie jednej warstwy wokół dyslokacji śrubowej

Tarasowy model wzrostu: tarasy – warstwy o orientacji nieznacznie różnej od płaszczyzn o

gęstym ułożeniu atomów

• W przypadku odprowadzania przez ciecz ciepła topnienia duża jest liniowa szybkośćkrystalizacji.

• Tarasy tworzą się wg mechanizmu i śrubowego, i schodkowego.

• Tarasy położone blisko siebie przesuwająsię z małą szybkością wzrostu.

Kinetyka procesów krystalizacji

• Szybkość krzepnięcia zależy od:– szybkości zarodkowania, tj. liczby zarodków

krystalizacji tworzących się w ciągu jednostki czasu w jednostce objętości cieczy

– liniowej szybkości krystalizacji, tj. szybkości przesuwania się frontu krystalizacji, mierzonej w jednostkach długości na jednostkę czasu

Wpływ przechłodzenia

• Ze zwiększeniem szybkości przechłodzenia liniowa szybkość krystalizacji wzrasta wolniej od szybkości zarodkowania, metal ma strukturę drobnoziarnistą

• Maksimum szybkości zarodkowania odpowiada większemu przechłodzeniu niż maksimum liniowej szybkości krystalizacji, a więc metal osiąga w tym zakresie najmniejszą wielkość ziarna

• Przy bardzo dużych szybkościach chłodzenia szybkośćzarodkowania i liniowa szybkość krystalizacji są równe zeru i metal posiada amorficzną strukturę szkła.

Krystalizacja czystych metali

Wzrost dendrytyczny

Kierunki wzrostu dendrytów

Wzrost komórkowy

Wzrost dendrytyczny

Technologie wytwarzania

• Odlewanie• Metalurgia proszków• Otrzymywanie monokryształów• Otrzymywanie materiałów superczystych• Techniki próżniowe

Metody mechaniczne

• Rozdrabnianie w młynach kulowych, wibracyjnych lub wirowo-udarowych

• Mało wydajne• Do rozdrabniania metali i niemetali

kruchych

Metoda rozpylania

Metody fizykochemiczne

• Metoda karbonylkowa• Redukcja tlenków lub soli• Elektrolityczna• Odparowanie i kondensacja

Formowanie proszków na zimno

Spiekanie

• Połączone z formowaniem• Z fazą ciekłą