Giáo trình hướng dẫn quy trình vận dụng cấu tạo mạng đa tinh thể của kim loại nguyên chất p5

Chia sẻ: Eryey Yetutwu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hướng dẫn quy trình vận dụng cấu tạo mạng đa tinh thể của kim loại nguyên chất p5', khoa học tự nhiên, hoá học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn quy trình vận dụng cấu tạo mạng đa tinh thể của kim loại nguyên chất p5

trong mäüt âån vë thåìi gian, kyï hiãûu n, âån vë âo1/mm3.s HÇnh 1.18- Aính cáúp haût chuáøn æïng våïi âäü phoïng âaûi 100 láön. - Täúc âäü phaït triãøn máöm : laì täúc âäü phaït triãøn vãö kêch thæåïc daìi cuía tám máöm trong mäüt âån vë thåìi gian, kyï hiãûu v, âån vë mm/s. Täúc âäü sinh máöm caìng låïn thç kêch thæåïc haût caìng nhoí vaì täúc âäü phaït triãøn máöm caìng tàng thç kêch thæåïc haût caìng låïn. Bàòng thæûc nghiãûm, ngæåìi ta âaî tênh âæåüc kêch thæåïc haût A theo hai âaûi læåüng trãn nhæ sau : v A=a våïi a laì hãû säú thæûc nghiãûm. n Tæì âoï ta tháúy ràòng : nguyãn lyï chung âãø taûo haût nhoí laì tàng täúc âäü sinh máöm vaì haûn chãú täúc âäü phaït triãøn máöm. b-Caïc phæång phaïp laìm nhoí haût : Trong thæûc tãú ngæåìi ta thæåìng sæí duûng caïc phæång phaïp laìm nhoí haût sau âáy : - Tàng âäü quaï nguäüi khi kãút tinh : Âäü quaï nguäüi phuû thuäüc vaìo täúc âäü nguäüi, täúc âäü nguäüi caìng låïn thç âäü quaï nguäüi caìng tàng. Âãø tàng täúc âäü nguäüi ngæåìi ta duìng khuän kim loaûi coï tênh dáùn nhiãût cao thay cho khuän caït. Våïi caïc váût âuïc låïn ta coìn duìng næåïc laûnh laìm nguäüi ngoaìi thaình khuän kim loaûi. - Phæång phaïp biãún tênh : 21
* Tàng säú læåüng tám máöm khäng tæû sinh : ngæåìi ta cäú yï cho vaìo kim loaûi loíng caïc cháút âàûc biãût âãø giuïp cho sæû taûo máöm khäng tæû sinh. Vê duû træåïc khi roït theïp ngæåìi ta cho mäüt læåüng nhoí nhäm vaìo thuìng theïp loíng (20g/táún theïp loíng). Nhäm seî kãút håüp våïi ä xy, ni tå hoìa tan trong theïp taûo ra caïc pháön tæí Al2O3, AlN ráút nhoí mën, lå læíng phán taïn âãöu trong theïp loíng. Âáy laì nhæîng máöm khäng tæû sinh laìm cho haût theïp nhoí hån. * Haûn chãú täúc âäü phaït triãøn máöm : ngæåìi ta cho vaìo kim loüai loíng mäüt cháút âàûc biãût, noï hoìa tan vaì háúp phuû vaìo bãö màût máöm haûn chãú sæû phaït triãøn daìi cuía máöm. Vê duû : khi âuïc håüp kim nhäm -si lic ngæåìi ta cho vaìo mäüt häùn håüp muäúi natri ( 2 NaCl, 1 NaF) 3 3 våïi tyí lãû 0,05-0,08%, chuïng hoìa tan vaìo vaì haûn chãú sæû phaït triãøn cuía tinh thãø si lic. Do váûy laìm cho haût nhoí. * Ngoaìi ra cháút biãún tênh coìn coï taïc duûng laìm thay âäøi hçnh daïng haût (taûo graphêt cáöu trong gang) caíi thiãûn ráút maûnh cå tênh cuía váût liãûu. Cáön chuï yï laì phaíi tiãún haình biãún tênh âuïng luïc, cháút biãún tênh chè cho vaìo kim loaûi loíng vaìi phuït træåïc khi roït khuän. Nãúu quaï såïm thç kim loaûi chæa këp kãút tinh cháút biãún tênh seî näøi lãn vaì âi vaìo xè. Nãúu quaï muäün thç khäng këp phaín æïng. 1.2.7. Cáúu taûo cuía váût âuïc : Kim loaûi loíng sau khi náúu luyãûn xong âæåüc âuïc thaình saín pháøm hay baïn thaình pháøm. Caïc saín pháøm âuïc ráút âa daûng, nhiãöu váût âuïc coï hçnh daïng ráút phæïc taûp. Vç váûy khäng thãø coï quy luáût chung vãö cáúu taûo tinh thãø cuïa chuïng. ÅÍ âáy chuïng ta nghiãn cæïu váût âuïc âån giaín nháút, âoï laì caïc thoíi âuïc theïp trong khuän kim loaûi. Tæì âoï suy räüng ra cho caïc váût âuïc phæïc taûp vaì âuïc trong caïc loaûi khuän khaïc. 1-Cáúu taûo tinh thãø váût âuïc : Thäng thæåìng váût âuïc coï ba vuìng tinh thãø sau âáy : a-Vuìng ngoaìi cuìng : Vuìng naìy coï caïc haût âàóng truûc vaì kêch thæåïc nhoí mën (vuìng 1). Do âáöu tiãn kim loaûi loíng tiãúp xuïc våïi thaình khuän nguäüi laûnh nãn bë nguäüi âäüt ngäüt vaì kãút tinh våïi âäü quaï nguäüi T låïn, cuìng våïi taïc duûng taûo máöm cuía thaình khuän nãn haût taûo thaình coï kêch thæåïc nhoí mën. Màût khaïc do sæû läöi loîm cuía thaình khuän (cháút sån khuän) nãn máöm phaït triãøn theo moüi phæång vaì haût coï daûng âàóng truûc. b-Vuìng trung gian : Vuìng naìy gäöm caïc haût hçnh truû, tæïc laì caïc haût daìi vaì vuäng goïc våïi thaình khuän (vuìng 2). Sau khi âaî taûo ra vuìng 1 thç thaình khuän âaî khaï noïng, do váûy kim loaûi loíng kãút tinh våïi âäü quaï nguäüi T nhoí, vç váûy haût nháûn âæåüc coï xu hæåïng låïn dáön lãn. Luïc naìy aính hæåíng chuí yãúu âãún hçnh daïng haût laì phæång thoaït nhiãût. Phæång thoaït nhiãût vuäng goïc våïi thaình khuän nãn haût phaït triãøn maûnh theo hæåïng ngæåüc laûi. Kãút quaí laì taûo ra caïc haût hçnh truû vuäng goïc våïi thaình khuän. c-Vuìng trung tám : Vuìng naìy coï haût låïn vaì âàóng truûc (vuìng 3). Khi vuìng naìy kãút tinh thç thaình khuän âaî ráút noïng nãn kim loaûi kãút tinh våïi âäü quaï nguäüi T beï, do váûy coï kêch thæåïc låïn. Sæû thoaït nhiãût theo moüi phæång laì nhæ nhau nãn haût coï daûng âàóng truûc. 22
Trong ba vuìng tinh thãø trãn thç vuìng ngoaìi cuìng luän luän täön taûi vaì coï chiãöu daìy nhoí. Coìn hai vuìng trong coï thãø täön taûi hay khäng phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn laìm nguäüi khuän. Khi khuän âæåüc laìm nguäüi maînh liãût thç vuìng 2 láún aït hàón vuìng 3 vaì coï thãø laìm máút vuìng 3. Luïc naìy vuìng 2 phaït triãøn âãún tám cuía váût âuïc. Cáúu taûo cuía váût âuïc nhæ laì chè gäöm caïc haût hçnh truû vuäng goïc våïi thaình khuän vaì goüi laì täø chæïc xuyãn tinh. Täø chæïc xuyãn tinh chè coï låüi khi yãu cáöu váût âuïc coï máût âäü låïn vaì khäng qua biãún daûng deío (caïn, reìn). Nãúu laìm nguäüi khuän ráút cháûm thç vuìng 3 láún aït hàón vuìng 2, váût âuïc coï máût âäü nhoí vaì dãù daìng biãún daûng deío. Hçnh 1.19- Täø chæïc 3 vuìng cuía thoíi âuïc. 1) Vuìng ngoaìi cuìng; 2) Vuìng tinh thãø hçnh truû (trung gian) 3) Vuìng haût to (trung tám) 2-Caïc táût hoíng cuía váût âuïc : Caïc táût hoíng laìm xáúu cháút læåüng cuía váût âuïc. Vç váûy ta phaíi nghiãn cæïu âãø tçm biãûn phaïp haûn chãú hoàûc loaûi boí chuïng. Trong váût âuïc thæåìng gàûp caïc táût hoíng sau âáy : 1-Räù co (räù xäúp, räù tãú vi): Do quaï trçnh kãút tinh daûng nhaïnh cáy nãn doìng kim loaûi loíng khäng thãø âiãön âáöy hãút táút caí nhæîng khe håí giæîa caïc nhaïnh cáy âoï. Khi kãút tinh thãø têch kim loaûi bë giaím âi seî taûo nãn caïc läù häøng taûi âoï. Hiãûn tæåüng naìy goüi laì räù co. Räù co phán bäú khàõp váût âuïc vaì laìm giaím máût âäü cuía váût âuïc nãn laìm xáúu cå tênh cuía noï. Coï thãø khàõc phuûc räù co bàòng caïch biãún daûng noïng, luïc naìy räù co âæåüc haìn kên laûi (bãö màût räù co chæa bë ä xy hoïa). Räù co aính hæåíng khäng âaïng kãø âãún cå tênh cuía váût âuïc. 2-Loîm co: Do khi chuyãøn tæì traûng thaïi loíng sang traûng thaïi ràõn thãø têch kim loaûi bë giaím âi nãn åí trãn cuìng vaì taûi pháön daìy nháút cuía váût âuïc taûo ra mäüt läù häøng goüi laì loîm co. Loîm co laìm máút sæû laình làûn cuía váût âuïc vaì phaíi càõt boí âi. Do váûy pháön thãø têch váût âuïc sæí duûng chè coìn khoaíng tæì 85%-95%. Khàõc phuûc loîm co bàòng âáûu ngoït âãø âæa noï ra ngoaìi váût âuïc. 23
Räù co vaì loîm co âãöu coï chung mäüt nguyãn nhán hçnh thaình âoï laì sæû giaím thãø têch cuía kim loaûi khi kãút tinh. Våïi mäüt kim loaûi hay håüp kim thç tyí lãû co khi kãút tinh laì hàòng säú. Vç váûy tàng loîm co seî laìm giaím âæåüc räù co vaì ngæåüc laûi chæï khäng thãø laìm máút hai táût häøng naìy. 3-Räù khê : Trong âiãöu kiãûn náúu luyãûn thäng thæåìng kim loaûi loíng hoìa tan khaï nhiãöu caïc loaûi khê. Sau khi kãút tinh âäü hoìa tan cuía khê trong kim loaûi giaím âi âäüt ngäüt, khê thoaït ra bë keût laûi vaì hçnh thaình caïc boüt khê goüi laì räù khê. Räù khê ráút nguy hiãøm vç noï laìm máút tênh liãn tuûc cuía váût âuïc vaì laì nåi táûp trung æïng suáút laìm giaím cå tênh. Nãúu räù khê nàòm ngay dæåïi låïp voí cuía váût âuïc seî gáy ra troïc vaì næït cho chi tiãút. Coï thãø khàõc phuûc räù khê bàòng caïch biãún daûng noïng, chuïng seî beûp âi.(Træì træåìng håüp nàòm saït ngoaìi, dæåïi voí váût âuïc). Biãûn phaïp khàõc phuûc täút nháút laì khæí khê triãût âãø træåïc khi roït khuän hay âuïc trong chán khäng. 4-Thiãn têch : Thiãn têch laì sæû khäng âäöng nháút vãö thaình pháön hoïa hoüc vaì täø chæïc trong baín thán váût âuïc. Do âäú dáùn tåïi sæû khaïc nhau vãö tênh cháút giæîa caïc vuìng cuía váût âuïc. Thiãn têch coï nhiãöu loaüi : thiãn têch theo trong læåüng, thiãn têch nhaïnh cáy. 1.3.CÁÚU TAÛO CUÍA HÅÜP KIM : Trong kyî thuáût, âàûc biãût laì trong chãú taûo cå khê khäng duìng kim loaûi nguyãn cháút maì thæåìng duìng täø håüp cuía kim loaûi vaì caïc cháút khaïc. Täø håüp caïc cháút naìy âæåüc chãú taûo bàòng caïch náúu chaíy räöi pha träün våïi nhau theo tyí lãû âaî âënh, sau âoï âem âuïc thaình saín pháøm. Täø håüp âoï goüi laì håüp kim. Håüp kim coï tênh cháút khaïc hàón maì kim loaûi nguyãn cháút khäng thãø coï âæåüc. 1.3.1.Khaïi niãûm vãö håüp kim : 1-Âënh nghéa : Håüp kim laì váût thãø cuía nhiãöu nguyãn täú vaì mang tênh kim loaûi (dáùn âiãûn, dáùn nhiãût cao, deío, dãù biãún daûng, coï aïnh kim ...). Nguyãn täú chuí yãúu trong håüp kim laì nguyãn täú kim loaûi. Håüp kim coï thãø âæåüc taûo nãn giæîa caïc nguyãn täú kim loaûi våïi nhau, hay giæîa nguyãn täú kim loaûi vaì phi kim loaûi. Vê duû : -Theïp caïc bon laì håüp kim cuía nguyãn täú kim loaûi vaì phi kim loaûi (Fe + C) - La täng laì håüp kim cuía hai nguyãn täú kim loaûi (Cu + Zn) Thaình pháön cuía caïc nguyãn täú trong håüp kim âæåüc biãøu thë theo pháön tràm khäúi læåüng mäùi nguyãn täú. Täøng caïc thaình pháön trong håüp kim luän luän bàòng 100%. Âäi khi ngæåìi ta coìn duìng tyí lãû pháön tràm nguyãn tæí. 2-Caïc æu viãût cuía håüp kim : Såí dé håüp kim âæåüc sæí duûng räüng raîi trong chãú taûo cå khê vç noï coï nhæîng âàûc tênh æu viãût hån hàón kim loaûi nguyãn cháút vaì giaï thaình tháúp hån. a - Håüp kim coï cå tênh täøng håüp täút hån kim loaûi nguyãn cháút : håüp kim coï âäü bãön cao hån nhiãöu so våïi kim loaûi nguyãn cháút, âäü deío tháúp hån nhæng cå tênh chung cuía noï âaím baío thoía maîn âáöy âuí caïc yãu cáöu cuía chãú taûo cå khê. b - Håüp kim coï tênh cäng nghãû âa daûng vaì phuì håüp : âaím baío tênh gia cäng càõt goüt, biãún daûng deío, coï âäü tháúm täi låïn... Mäüt säú håüp kim âàûc biãût coï nhæîng tênh cháút quyï : 24
khäng rè, coï âiãûn tråí låïn, giaîn nåí âàûc biãût, chäúng maìi moìn låïn, chëu nhiãût âäü cao... maì kim loaûi nguyãn cháút khäng thãø coï âæåüc. c - Trong nhiãöu træåìng håüp håüp kim dãù chãú taûo âån giaín vaì reí tiãön hån : luyãûn theïp coï nhiãût âäü chaíy tháúp hån luyãûn sàõt, la täng bãön vaì reí hån âäöng ... 3-Mäüt säú khaïi niãûm cå baín : Khi nghiãn cæïu håüp kim ta coï thãm mäüt säú khaïi niãûm måïi cáön phaíi âæa thãm vaìo so våïi kim loaûi nguyãn cháút. a - Cáúu tæí (coìn goüi laì nguyãn): laì caïc nguyãn täú (hay håüp cháút hoïa hoüc bãön væîng) cáúu taûo nãn håüp kim. Chuïng laì caïc thaình pháön âäüc láûp. b - Hãû (âäi khi coìn goüi laì hãû thäúng) : laì mäüt táûp håüp váût thãø riãng biãût cuía håüp kim trong âiãöu kiãûn xaïc âënh. c - Pha : laì täø pháön âäöng nháút cuía hãû (håüp kim) coï cáúu truïc vaì caïc tênh cháút cå, lyï, hoïa xaïc âënh, giæîa caïc pha coï bãö màût phán caïch. Vê duû : - Ta coï mäüt hãû gäöm næåïc âaï vaì næåïc. Hãû naìy chè coï mäüt cáúu tæí âoï laì håüp cháút H2O nhæng coï hai pha : ràõn (næåïc âaï), loíng (næåïc) - Mäüt chi tiãút bàòng la täng mäüt pha : Hãû naìy coï hai cáúu tæí laì Cu vaì Zn nhæng chè coï mäüt pha (dung dëch ràõn cuía hai cáúu tæí trãn). d - Traûng thaïi cán bàòng (äøn âënh) : Hãû åí traûng thaïi cán bàòng khi caïc pha cuía noï âãöu coï nàng læåüng tæû do nhoí nháút trong caïc âiãöu kiãûn vãö nhiãût âäü, aïp suáút vaì thaình pháön xaïc âënh. Tæïc laì caïc âàûc tênh cuía hãû khäng biãún âäøi theo thåìi gian. Thäng thæåìng hãû våïi caïc pha åí traûng thaïi cán bàòng bao giåì cuîng coï âäü bãön, âäü cæïng tháúp nháút, khäng coï æïng suáút bãn trong, xä lãûch maûng tinh thãø tháúp nháút vaì âæåüc hçnh thaình våïi täúc âäü nguäüi cháûm. e - Traûng thaïi khäng cán bàòng (khäng äøn âënh) : Khi thay âäøi nhiãût âäü vaì aïp suáút laìm tàng nàng læåüng tæû do vaì hãû tråí nãn traûng thaïi khäg cán bàòng. Luïc naìy hãû coï thãø chuyãøn biãún sang traûng thaïi cán bàòng måïi coï nàng læåüng tæû do nhoí hån. Noïi chung traûng thaïi khäng cán bàòng laì khäng äøn âënh, luän coï xu hæåïng tæû biãún âäøi sang traûng thaïi cán bàòng, äøn âënh. Trong thæûc tãú mäüt säú traûng thaïi khäng cán bàòng váùn täön taûi láu daìi, do åí nhiãût âäü thæåìng chuyãøn biãún xaíy ra ráút cháûm háöu nhæ khäng nhçn tháúy âæåüc. Traûng thaïi khäng cán bàòng thæåìng coï âäü bãön, âäü cæïng cao hån nãn âæåüc sæí duûng khaï nhiãöu trong thæûc tãú (täø chæïc mactenxit sau khi täi). Traûng thaïi khäng cán bàòng âæåüc hçnh thaình våïi täúc âäü nguäüi nhanh. f - Traûng thaïi giaí äøn âënh : Traûng thaïi giaí äøn âënh täön taûi khi traûng thaïi cán bàòng (äøn âënh) tuyãût âäúi chè täön taûi trãn lyï thuyãút, tæïc laì phaíi nung noïng hay laìm nguäüi vä cuìng cháûm maì trong thæûc tãú ráút khoï xaíy ra. Váûy giaí äøn âënh thæûc cháút laì khäng äøn âënh nhæng thæûc tãú laûi täön taûi mäüt caïch äøn âënh ngay caí khi nung noïng hay laìm nguäüi trong mäüt phaûm vi naìo âoï. 4-Caïc daûng cáúu taûo cuía håüp kim Trong thæûc tãú håüp kim thæåìng coï caïc daûng cáúu taûo sau âáy : a - Håüp kim coï cáúu taûo mäüt pha laì dung dëch ràõn b - Håüp kim coï cáúu taûo mäüt pha laì håüp cháút hoïa hoüc (hay pha trung gian). c - Håüp kim coï cáúu taûo båíi hai hay nhiãöu pha. 25