Reális kristályok, rácshibák. Anyagtudomány gyakorlat 2006/2007 I.félév Gépész BSC

Hasonló dokumentumok
Tematika. Az atomok elrendeződése Kristályok, rácshibák

Reális kristályok, kristályhibák

Az atomok elrendeződése

KRISTÁLYHIBÁK. Rácsot összetartó erők

Kristályos szerkezetű anyagok

HŐKEZELÉS 2016/2017 ősz BMEGEMTAGM3

A fémek egyensúlyi viselkedése. A fémek kristályos szerkezete

Kondenzált anyagok csoportosítása

A fémek egyensúlyi viselkedése. A fémek kristályos szerkezete

Anyagszerkezet és vizsgálat. 2. Előadás

Diffúzió 2003 március 28

Anyagszerkezet és vizsgálat. 2. Előadás

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK. Anyagismeret 2016/17. Szilárdságnövelés. Dr. Mészáros István Az előadás során megismerjük

Anyagtudomány. Kristálytani alapismeretek

41. ábra A NaCl rács elemi cellája

Szilárdságnövelés. Az előadás során megismerjük. Szilárdságnövelési eljárások

ahol m-schmid vagy geometriai tényező. A terhelőerő növekedésével a csúszó síkban fellép az un. kritikus csúsztató feszültség τ

Bevezetés s az anyagtudományba. nyba február 25. Interferencia. IV. előadás. Intenzitásmaximum (konstruktív interferencia): az útkülönbség nλ,

Szilárdság (folyáshatár) növelési eljárások

Reaktortechnika. Anyagismeret

Az alacsony rétegződési hibaenergia hatása az ultrafinom szemcseszerkezet kialakulására és stabilitására

Készítette: Sándor Gyula Kaposvár 2006

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).

Elektrokémiai fémleválasztás. Kristálytani alapok A kristályos állapot szerepe a fémleválásban

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Diffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)

GEMTT001-B ANYAGTUDOMÁNY ALAPJAI

1. Sorolja fel az újrakristályosító hőkezelés néhány ipari alkalmazását! Dróthúzás, süllyesztékes kovácsolás.

A szilárdságnövelés lehetőségei

American Society of Materials. Szilárdtestek. Fullerének (C atomok, sokszögek) zárt gömb, tojás cső (egy és többrétegű)

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Kondenzált anyagok fizikája 1. zárthelyi dolgozat

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

Fázisátalakulás Fázisátalakulások diffúziós (egyedi atomi mozgás) martenzites (kollektív atomi mozgás, diffúzió nélkül)

A szilárd testek szerkezete

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2.

A szilárd testek szerkezete. Reális kristályok, kristályhibák

A szilárd testek szerkezete

Az anyagok atomos szerkezete, rendezettsége, kötései és a reális kristályok

Vázlatos tartalom. Szerkezet jellemzése és vizsgálata Szilárdtestek elektronszerkezete Rácsdinamika Transzportjelenségek Mágneses tulajdonságok

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

ANYAGISMERET. előadó: Dr. Bagyinszki Gyula főiskolai tanár

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Molekulák, folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

Szemcsehatárok geometriai jellemzése a TEM-ben. Lábár János

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

MTA doktori értekezés tézisei

Bevezetés az anyagtudományba III. előadás

Szerkezetvizsgálat ANYAGMÉRNÖK ALAPKÉPZÉS (BSc)

VIII. előadás március 25.

5 előadás. Anyagismeret

AKIK KIDERÍTETTÉK HOGYAN TÖRTÉNIK A FÉMEK KÉPLÉKENY ALAKVÁLTOZÁSA a képlékeny alakváltozás diszlokációs mechanizmusa

GEMTT031-B Anyagtudomány és anyagvizsgálat

Kristályos szerkezetű anyagok. Kristálytan alapjai. Bravais- rácsok 1. Bravais- rácsok 2. Dr. Mészáros István Anyagtudomány tárgy előadásvázlat 2004.

Fémek és ötvözetek termikus viselkedése

Acélok nem egyensúlyi átalakulásai

Dajkó Ferenc Abszorpciós tényező: Acél: Akceptorok: Alkotó: Állapotábra: Allotróp átalakulás: Amorf: Alakváltozás: Alsó kritikus térerősség:

1. SI mértékegységrendszer

BUDAPESTI MŰSZAKI FŐISKOLA

ANYAGSZERKEZETTAN II.

Szilárdságnövelés. Az előkészítő témakörei

ANYAGSZERKEZETTAN II.

Anyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák)

r0 = 1,53 anizotrópia a heng.irányban

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2012/13-es tanév I. félév

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Légköri termodinamika

Miskolci Egyetem. Műszaki Anyagtudományi Kar. Kerpely Antal Anyagtudományok és Technológiák Doktori Iskola VISELKEDÉSE ZÖMÍTÉS SORÁN.

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Fogászati anyagok fajtái. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok: fémek, kerámiák.

Energiaminimum- elve

Nagymértékű képlékeny deformációval előállított ultrafinom szemcsés ezüst és réz-ezüst ötvözet rácshiba szerkezete

Halmazállapotok. Gáz, folyadék, szilárd

TANULÁSTÁMOGATÓ KÉRDÉSEK AZ 2.KOLLOKVIUMHOZ

Anyagtudomány2 (PhD szig) féléves házi feladat. Martenzites átalakulás és kiválásos keményítés

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek. N m J 2

Fémtan I I II. Előadó: Dr Dr. Gácsi Gácsi Zoltán

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok

Elemi cellák. Kristály: atomok olyan rendeződése, amelyben a mintázat a tér három irányában periódikusan ismétlődik.

MTA doktori értekezés

Fémtan Dr. Gácsi, Zoltán Dr. Mertinger, Valéria

Anyagismeret. 4. előadás

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

Anyagszerkezet és vizsgálat Fémtan, anyagvizsgálat

Kvalitatív fázisanalízis

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Zárthelyi dolgozat I. /A.

Polimorfia Egy bizonyos szilárd anyag a külső körülmények függvényében különböző belső szerkezettel rendelkezhet. A grafit kristályrácsa A gyémánt kri

Átírás:

Reális kristályok, rácshibák Anyagtudomány gyakorlat 2006/2007 I.félév Gépész BSC

Valódi, reális kristályok Reális rács rendezetlenségeket, rácshibákat tartalmaz Az anyagok tulajdonságainak bizonyos csoportja megmagyarázható és megérthető az ideális rács leírása alapján szerkezet-érzéketlen tulajdonságok, pl. hő és villamos vezetőképesség, fajhő más tulajdonságok csak a reális kristályszerkezet alapján értelmezhetők szerkezet-érzékeny tulajdonságok, pl. szilárdsági és alakváltozási jellemzők.

A rácshibák osztályozása geometriai kiterjedésük alapján Pontszerű nulldimenziós Vonalszerű egydimenziós Felületszerű kétdimenziós

Pontszerű nulldimenziós - rácshibák Saját fajtájú atomok okozta rácshibák: Vakancia számuk a hőmérséklet növelésével exponenciálisan nő, jelentőségük: diffúzió Intersztíciós helyzetű saját atom Keletkezési mechanizmusuk elméleti megfontolásai Frenkel féle hibapár Wagner-Schottky féle mechanizmus Idegen atomok okozta pontszerű rácshibák: Szubsztitúciós helyzetű idegen atom szubsztitúciós szilárd oldat Intersztíciós helyzetű idegen atom intersztíciós szilárd oldat

Pontszerű nulldimenziós - rácshibák Vakancia, mint pontszerű rácshiba Üres rácshely keletkezésének Frenkel-féle mechanizmusa

Pontszerű nulldimenziós - rácshibák Vakancia keletkezésének Schottkyféle mechanizmusa

Pontszerű nulldimenziós - rácshibák a) b) Idegen atomok által okozott pontszerű rácshibák a) Interstíciós idegen atom b) Szubsztitúciós idegen atom

Egydimenziós vonalszerű rácshibák diszlokációk Jellemzésük: a diszlokáció tengelye t a diszlokációt létrehozó csúszás irányvektora u Burgers-vektor b

A diszlokációk fajtái Éldiszlokáció extra félsík beékelődése t u b Csavardiszlokáció a diszlokáció tengelyére merőlegesen elhelyezkedő atomok csavarfelületet alkotnak t u b Összetett vonalszerű rácshibák térgörbe diszlokációk

A diszlokációk fajtái: éldiszlokáció A B E b A B u u D C D C a) b) A Burgers-vektor származtatása éldiszlokáció esetén

A diszlokációk fajtái Extra félsík b t b Az éldiszlokáció szemléltetése beékelődött extrafélsíkkal

A diszlokációk fajtái t A csavar-diszlokáció tengelye b u u t b Csavardiszlokáció sematikus térbeli ábrázolása Csavardiszlokáció kétdimenziós ábrázolása

A diszlokációk fajtái D u b b Összetett vonalszerű rácshibák keletkezésének szemléltetése

Diszlokációk hálózata, sűrűsége A diszlokációk a reális kristályokban általánosan térbeli hálózatot alkotnak. Mennyiségük jellemzése: diszlokációsűrűség ρ egységnyi felület hány diszlokációt metsz, mértékegysége pl.1/m 2 egységnyi térfogatra eső diszlokációk hossza mértékegysége pl. cm/cm 3

A diszlokációk energiája és kölcsönhatásaik Diszlokációk által okozott rácstorzulás, feszültség az anyagban többlet-energiát képviselnek Kölcsönhatásaik magyarázata: az energiaminimumra való törekvés Jelentőségük: a képlékeny alakváltozás mechanizmusának, az alakváltozási keményedés és az alakított fémes anyag hevítése során lezajló folyamatoknak a megértéséhez nélkülözhetetlen

Kétdimenziós - felületszerű rácshibák Kristálytani kötöttség nélküli kétdimenziós rácshibák - bármely kristálytani rendszerben előfordulhatnak Szemcsehatár Szubszemcsehatár Fázishatár Krisztallográfiai kötöttséggel rendelkező kétdimenziós rácshibák Ikerhatár Rétegződési hiba

Szemcsehatárhiba dermedéskor keletkezik, az eltérő orientációjú kristálycsírákból növekedő szemcsék eltérő irányítottságúak - a dermedés végén szabálytalan felülettel találkoznak nagyszögű szemcsehatár, nagymértékű rendezetlenség, magas energiaszint jellemzi

Szemcsehatárhiba θ d Szemcsehatár-hiba, mint felületi rácsrendezetlenség

Szubszemcsehatár néhány percnyi szögeltérés kisebb energiaszint, kisebb fokú rendezetlenség, mint a nagyszögű szemcsehatárnál éldiszlokációk felsorakozása - mozaikblokkok, keletkezésük a diszlokációk mozgásával, rendeződésével magyarázható - poligonizáció

Fázishatárhibák és fajtáik különböző fázisok közötti szemcsehatárok koherens (összefüggő) fázishatár - kis energiasűrűségű rácshiba szemikoherens inkoherens

Fázishatárhiba - koherens koherens (összefüggő) fázishatár feltételei : azonos atomok forduljanak elő a fázishatár két oldalán, a két fázis kristályrácsainak kell legyen egy olyan hálózati síkja, ahol az atomok elrendezése azonos, az orientáció-különbség meghatározott értékű, a rácstípustól függő kell legyen

Fázishatárhiba - koherens (110) (100) (100) (110) a) b) c) Összefüggő (koherens) fázishatár kialakulása a vas a és g fázisai között

Fázishatárhiba - szemikoherens szemikoherens (félig összefüggő) fázishatár feltételei: az előbbiek közül két feltétel teljesül, de a harmadikban kis eltérés adódik részleteiben koherens, de szemcsehibák sorozatával illeszkedik

Fázishatárhiba - inkoherens inkoherens (nem összefüggő) fázishatár nagy energiájú rácshiba, a fázishatáron lévő atomok között nincsenek olyanok, amelyek mindkét oldalon lévő kristályokhoz szabályosan kapcsolódnak

Krisztallográfiai kötöttséggel rendelkező kétdimenziós rácshibák ikerkristály hiba - nem különböző fázisok között jön létre, teljes koherencia, nagy szögeltérés - kis energiasűrűségű rácshiba rétegződési hiba - atomsíkok sorrendjében szabálytalan ismétlődés

Ikerkristály hiba keletkezése: Sztk és hexagonális rácsban képlékeny alakváltozás során Szfk rácsban csak kristályosodáskor

Ikerkristály hiba Ikersík Y Y' X X' Az ikerkristály képződés vázlata

Rétegződési hiba atomsíkok sorrendjében szabálytalan ismétlődés Pl. hexagonális rács ABABAB szfk rács ABCABC ettől való, helyi eltérés a rétegződési hiba

Rétegződési hiba (111) sík (0001) sík a) b) A felületen középpontos köbös kristály és a tömött hexagonális kristály felépítésének összehasonlítása

Rétegződési hiba A B C A B C A B C A B C A B C A B A B C A B C Sematikus vázlat a rétegződési hiba keletkezésének értelmezéséhez