Difuzija,Legure, Deformacije Flashcards
Definiši difuziju.
Difuzija se može definisati kao mehanizam kojim se materija prenosi kroz materiju, a sama difuzija je kretanje atoma unutar kristalne rešetke, sa jednog na drugo mjesto.
Kako se koristi difuzija u preradi metala?
U preradi metala difuzija se primjenjuje u površinskom otvrdnjivanju čelika putem gasne cementacije i površinskom legiranju pločica silicijuma radi izrade integrisanih kola.
Faktori difuzije?
Difuzija atoma zavisi od: vrste mehanizma difuzije (difuzija će biti različita u zavisnosti da li je intersticijska (mali atomi u rešetci većih atoma) i supstitucijska(atomi slične veličine)), temperature (ima značajan uticaj), vrste kristalne strukture rešetke (različit FSA), vrste kristalnih grešaka i koncentracije vrste atoma koji vrše difuziju.
Rezultat difuzije?
Rezultat difuzije je ujednačavanje hemijskog sastava legure unutar prostora i ujednačena koncentracija svih hemijskih elemenata unutar određene zapremine.
Objasni difuziju u agregratnim stanjima?
Difuzija u okruženjima sa gasovitim agregatnim stanjem se odvija nesmetano i jako brzo (npr. širenje duhanskog dima), u tečnom okruženju difuzija je nešto sporija nego u gasovitom okruženju (npr. širenje boje unutar vode), u čvrstom okruženju difuzija atoma je jako ograničena zbog vezivanja za ravnotežne položaje.
Objasni intersticijiski mehanizam difuzije?
Intersticijski mehanizam difuzije atoma u kristalnim rešetkama nastaje kad se atomi kreću od jednog intersticijskog mjesta u drugo susjedno intesticijsko mjesto bez trajnog pomjeranja nekog od atoma u osnovnoj kristalnoj rešetki. U rešetki se mogu istovremeno nalaziti bilo zamjenom bilo popunom, dvije ili više vrsta dodatnih elemenata
Objasni vrste difuzije
Stacionarna difuzija je difuzija pri kojoj ne postoji promjena u koncentraciji rastvorenih atoma u tačkama u smjeru difuzije. Opisana je prvim Fickovim zakonom.
Nestacionarna difuzija je difuzija pri kojoj se koncentracija rastvorenih atoma u nekoj tački u smjeru difuzije mijenja. Opisana je drugim Fickovim zakonom.
Kako se izražava fikov zakon difuzije( prvi zakon)?
Fickov zakon difuzije:
J = -D * (dc/dx)
J – fluks (rezultirajući protok atoma) – jedinica: atom (m2s)
D – koeficijent difuzije
– jedinica: m2/s dC/dx – gradijent koncentracije – jedinica za dC: atom/m3, jedinica za dx: m
Negativan znak se koristi zbog toga što se difuzija vrši od više prema nižoj koncentraciji tj. postoji
negativan gradijent.
Šta je legura?
Legura je sistem koji se sastoji od dva ili više elemenata (komponenti), od koji je barem jedna metal, a ostale mogu biti metali, nemetali ili prijelazni elementi (metaloidi).Metali nikad ne koriste u izvornom stanju već uvijek kao legure, mješavine osnovnog elemenata i jedne ili više komponenata zbog toga što su osobine čistih metala jako loše.
Kakva je struktura legura?
struktura je znatno složnija od strukturne građe čistog metala i zavisi od načina vezivanja komponenata koje učestvuju u leguri
Kakve legure mogu biti po kristalnoj rešetki?
u obliku hemijskog spoja, čvrstog rastvora i mehaničke smjese.
Šta je eutektička struktura?
Eutektička struktura je struktura koja nastaje očvršćavanjem tečnog rastopa tačno određenog sastava pri stalnoj (eutektičkoj) temperaturi, a takve strukture imaju nižu tačku topljenja od samih komponenti koji ih čine.
Mehanička smjesa i njene odlike?
Mehaničke smjese su čvrste faze legura kod kojih zrna nisu rastvorena, tako da su formirala zasebne kristalne rešetke i ravnomjerno su raspoređena po čitavoj površini. Mehaničke smjese imaju eutektičku strukturu.
Kristaliziraju u tačno određenom temperaturnom rastopu.
Obilježavaju se sa A,B,C….
Šta nastaje očvršćavanjem legura A+ B?
može nastati eutektikum ukoliko su A i B u tačno određenom omjeru potrebnom za nastanak eutektikuma. Ukoliko se temperature očvršćavanja pojedinih faza u leguri (A+B) znatno razlikuju, nastaje segregacija po težini (ona faza koja očvršćava na višim temperaturama se taloži).
Odlike legura čvrstih rastvora?
Čvrsti rastvor je čvrsta faza sistema legure kod koju su atomi komponenti rastvoreni, i oni su formirali zajedničku kristalnu strukturu. Rastvoreni atomi su raspoređeni u zajedničke rešetke na dva načina.
Zajednička rešetka je obično od najrasrostranjenije komponente, ili ista ako su rešetke komponenti identične.
Atom komponente može zamjeniti (substituirati) atom osnovnog metala, ako zadovoljava uvjete.
Također, rastvoreni atomi komponenti mogu se naći u intersticijskim mjestima unutar zajedničke rešetke, tako da ne diraju osnovni metal.
Komponenta koje ima najviše ili osnovni materijal zove se rastvarač, a ostale se zovu rastvorene komponente i ovakvi kristali se zovu mješanci.
Šta je substitucijski čvrsti rastvor?
Supstitucijski rastvor je rastvor koji obrazuju dva elementa, koji mogu zamijeniti (supstituirati) atome osnove rastvarača u kristalnoj rešetki.
Uslovi :
prečnici atoma elemenata se ne smiju razlikovati više od oko 15%,
kristalne strukture dva elementa moraju biti iste,
ne treba da postoji primjetna razlika u elektronegativnostima (da ne bi došlo do nastanka jedinjenja) i da dva elementa treba da imaju istu valentnost.
Šta je intersticijski čvrsti rastvor?
Intersticijski čvrsti rastvor može se obrazovati kad je jedan atom mnogo veći od drugog. Sam intersticijski čvrsti rastvor se smješta u prostore između atoma rastvarača ili osnove, a ti prostori se nazivaju intersticije.
Definiši rastvaranje.
Rastvaranje je pojava pretvaranja tečnog rastopa u čvrsti rastvor. U višekomponentnim legurama, mogu nastati miješani rastvori popune i zamjene.
Definiši hemijsko jedinjenje.
Hemijska jedinjenja su čvrste faze sistema legure koju čine njene komponente.
Stvaraju neku kirstalnu rešetku hemijskog spoja između tih elemenata.
Kristaliziraju na stalnoj temperaturi kristalizacije
Odlikuju se određenim hemijskim sastavom
Djele se na jedinjenja metala sa nemetalima i metala sa metalima.
Kad koja vrsta legure kristalizira?
Čisti metali, mehaničke smjese i hemijska jedinjenja kristaliziraju pri konstantnoj temperaturi, a čvrsti rastvori kristaliziraju u određenom temperaturnom rasponu.
Kako obilježavamo vrste legura?
Čvrste rastvore obilježavamo sa grčkim slovima, (alfa, beta, gama)
mehaničke smjese velikim slovima latinice, ( A, B, C)
dok komponente (čiste hemijske elemente) i hemijske spojeve obilježavamo njihovim simbolima i formulama. (Fe2C,itd)
Šta je elastična deformacija?
Elastična deformacija je sposobnost materijala da nakon prestanka djelovanja spoljnih sila materijal vraća svoj izvorni oblik, strukturu i osobine. Oblast elastičnih deformacija je raspon djelovanja sila u kojem ne dolazi do plastičnih deformacija.
Definiši Hookov zakon?
Hookov zakon opisuje elastičnu deformaciju tijela određenog poprečnog presjeka prilikom djelovanja sile na njega (ukoliko sila nije dovoljno jaka da izazove plastičnu deformaciju).
Kako glasni formula Hookovog Zakona?
ΔL = (FL0) / (A0E)
ΔL → izduženje, promjena dužine → jedinica: mm
l0 → početna dužina → jedinica: mm
A0 → površina (početnog) poprečnog presjeka → jedinica: mm2
E → Jangov modul elastičnosti → jedinica: N/mm2
F → spoljašnje opterećenje (sila koja isteže ili pritišće) → jedinica: N