Η Δομή των Μετάλλων. Γ.Ν. Χαϊδεμενόπουλος, Καθηγητής

Σχετικά έγγραφα
Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 3: Στερεά διαλύματα και ενδομεταλλικές ενώσεις. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 2: Κρυσταλλική Δομή των Μετάλλων. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 4: Θερμοδυναμική και Κινητική της Δομής. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΑΣ

2. H ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις

Καταστάσεις της ύλης. Αέρια: Παντελής απουσία τάξεως. Τα µόρια βρίσκονται σε συνεχή τυχαία κίνηση σε σχεδόν κενό χώρο.

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 5: Διαγράμματα φάσεων και ελεύθερη ενέργεια Gibbs. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Φυσική Συμπυκνωμένης Ύλης. Ενότητα 2. Βασίλειος Γιαννόπαπας

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ

Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις

Διαγράμματα φάσεων-phase Diagrams

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Μεταλλικός δεσμός - Κρυσταλλικές δομές Ασκήσεις

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2016

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2015

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

7.14 Προβλήματα για εξάσκηση

2. ΜΕΤΑΛΛΑ - ΚΡΑΜΑΤΑ. 2.2 Κύριοι χημικοί δεσμοί

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ & ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Σεπτέμβριος 2016

οµή των στερεών ιάλεξη 4 η

H τέλεια κρυσταλλική δομή των καθαρών μετάλλων

Γραπτή εξέταση προόδου στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2018

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιούνιος 2017

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιούνιος 2016

Θεµατικό Περιεχόµενο Μαθήµατος

ΚΡΑΜΑΤΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ Γ.Ν. ΧΑΙΔΕΜΕΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 5: ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΚΡΑΜΑΤΑ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Mετασχηματισμοί διάχυσης στα στερεά / Πυρηνοποίηση στην στερεά κατάσταση. Ομογενής πυρηνοποίηση στα στερεά/μετασχηματισμοί διάχυσης.

Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ

Θεωρία Μοριακών Τροχιακών (ΜΟ)

Κεφάλαιο 3 Κρυσταλλογραφία

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2017

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Η Δομή των Κεραμικών Υλικών

κρυστάλλου απείρου μεγέθους.

Κρυσταλλογραφία: επιστήμη που ασχολείται με τη περιγραφή της γεωμετρίας των κρυστάλλων και της διάταξης στο εσωτερικό τους.

ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ( ) (Βαρύτητα θέματος 25%)

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΥΛΙΚΩΝ

TΟ ΙΑΓΡΑΜΜΑ Fe-C ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ. ΕΙ Η ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Fe-C

Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Χηµικοίδεσµοί, Μικροδοµή, Παραµόρφωση καιμηχανικές Ιδιότητες

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα. Θεωρητικη αναλυση

ΑΣΚΗΣΗ 1 η. Ολική πυριτική Γη = ο σύγχρονος μανδύας + πρωτο-φλοιός = πρωταρχικός μανδύας

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Μεταλλικών Υλικών

Μεταφορά Πρότυπο διασποράς. Ευκίνητη φάση. Περιβάλλον κινητοποίησης στοιχείων. Περιβάλλον απόθεσης στοιχείων

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1-ΜΕΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΧΑΛΥΒΩΝ ΚΑΙ ΧΥΤΟΣΙΔΗΡΩΝ 2017

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης

2.3 ΜΕΡΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2 Ο ΜΕΡΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΔΑΦΩΝ

ΕΝΟΤΗΤΑ 2η:Ταξινόμηση των στοιχείων-στοιχεία με ιδιαίτερο ενδιαφέρον

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 Β ΦΑΣΗ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Τετάρτη 23 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Estimation of grain boundary segregation enthalpy and its role in stable nanocrystalline alloy design

, όπου Α, Γ, l είναι σταθερές με l > 2.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΙΣΧΥΡΟΠΟΊΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΆΛΛΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÏÅÖÅ

Εισαγωγή σε προχωρημένες μεθόδους υπολογισμού στην Επιστήμη των Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ

ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ (DISLOCATIONS )

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

ΑΣΚΗΣΗ 5 ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ (Σύνθεση και χαρακτηρισμός έγχρωμων υάλων οξειδίων)

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 6: Διάχυση. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

=Διορθώσεις και εντός-εκτός ύλης σχολικού βιβλίου=

Εισαγωγή στην πυρηνοποίηση. Ομο- & ετερογενής πυρηνοποίηση: αρχικά στάδια ανάπτυξης υλικών ή σχηματισμού νέας φάσης.

4. Θερμοδυναμική κραμάτων και διαγράμματα ισορροπίας των φάσεων

ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ

4. ΤΟ ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΦΑΣΕΩΝ ΣΙ ΗΡΟΥ - ΑΝΘΡΑΚΑ

Αναγωγή Οξειδίων με Άνθρακα, Μονοξείδιο του Άνθρακα και Υδρογόνο

11. Υγρά και Στερεά ΣΚΟΠΟΣ

10. Η φυσική μεταλλουργία των χαλύβων

1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. 19. Βλέπε θεωρία σελ. 9 και 10.

ΧΗΜΕΙΑ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΑΕΡΕΣ», «ΑΝΘΡΑΚΑΣ

ΜΜ404 - ΦΥΣΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι»-Ιανουάριος 2016

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

Βασικά σωματίδια της ύλης

ΑΝΟΡΓΑΝΟΙ ΡΥΠΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΚΥΡΙΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΣΤΟ ΕΔΑΦΟΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 2: ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

1 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (ΕΙΣΑΓΩΓΗ)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΛΙΚΩΝ ΟΜΑΔΑ O9-2017

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

Ασκήσεις ακαδ. έτους

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 16/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

Μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών. Πλαστική συμπεριφορά

Γραπτή εξέταση προόδου στο μάθημα «Επιστήμη & Τεχνολογία Υλικών Ι»-Νοέμβριος 2017

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: XHMEIA A ΛΥΚΕΙΟΥ

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 4ο

Τύποι Χημικών αντιδράσεων

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Αριθμός Οξείδωσης Ονοματολογία Απλή Αντικατάσταση. Αξιολόγηση :

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 6: Μέταλλο συγκόλλησης Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1 ΜΕΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΧΑΛΥΒΩΝ

Transcript:

Η Δομή των Μετάλλων Γ.Ν. Χαϊδεμενόπουλος, Καθηγητής

Τρισδιάστατο Πλέγμα

Οι κυψελίδες των 14 πλεγμάτων Bravais (1) απλό τρικλινές, (2) απλό μονοκλινές, (3) κεντροβασικό μονοκλινές, (4) απλό ορθορομβικό, (5) κεντροβασικό ορθορομβικό, (6) χωροκεντρομένο ορθορομβικό, (7) εδροκεντρομένο ορθορομβικό, (8) εξαγωνικό, (9) ρομβοεδρικό, (10) απλό τετραγωνικό, (11) χωροκεντρομένο τετραγωνικό, (12) απλό κυβικό, (13) χωροκεντρομένο κυβικό, (14) εδροκεντρομένο κυβικό.

Κρυσταλλογραφικές διευθύνσεις στο κυβικό σύστημα

Δείκτες Miller κρυσταλλογραφικών επιπέδων

Δείκτες ορισμένων επιπέδων του εξαγωνικού συστήματος

Κυψελίδες BCC FCC HCP

BCC Τα επίπεδα {110} του BCC με τις πυκνές διευθύνσεις <111>, όπου τα άτομα έχουν διαδοχική επαφή. Η διεύθυνση <111> είναι η διαγώνιος του κύβου

FCC Τα πυκνά επίπεδα {111} και οι πυκνές διευθύνσεις <110> του FCC

Στοίβασμα επιπέδων Οι διαφορετικοί τρόποι στοιβάσματος σκληρών σφαιρών για την δημιουργία των δομών FCC και HCP: (α) στοίβασμα των επιπέδων Α και Β (β) στοίβασμα ABCABC που αντιστοιχεί στη δομή FCC (γ) στοίβασμα ABABAB που αντιστοιχεί στη δομή HCP.

Tα χαρακτηριστικά των βασικών μεταλλικών κρυσταλλικών δομών. Δομή FCC HCP BCC Απλό Κυβικό Αριθμός συνδιατάξεως, CN 12 12 8 6 Ατομική ακτίνα, R Αριθμός ατόμων ανά κυψελίδα 4 6 2 1 Συντελεστήςατομικής πληρώσεως, APF 0.74 0.74 0.68 0.52 Παραδείγματα Cu, Ag, Au, Ni, Al Pb, Pt γ-fe Mg (1.62) Ti (1.59) Zr (1.59) Be (1.56) Zn (1.86) W, Mo, V Bα, Nα Zr, α-fe α-po

Οι αλλοτροπικές μορφές και οι θερμοκρασίες μετασχηματισμού ορισμένων μετάλλων

Στερεά διαλύματα παρεμβολής αντικατάστασης αντικατάστασης τακτικό Αντικατάστασης με ομάδες

Θέσεις παρεμβολής στη δομή FCC οκταεδρικές θέσεις τετραεδρικές θέσεις

Θέσεις παρεμβολής στη δομή ΒCC οκταεδρικές θέσεις τετραεδρικές θέσεις

Θέσεις παρεμβολής στη δομή HCP οκταεδρικές θέσεις τετραεδρικές θέσεις

Μέγεθος και αριθμός συνδιατάξεως θέσεων παρεμβολής στις δομές FCC, HCP και BCC Δομή Θέση παρεμβολής Μέγιστη ακτίνα r ατόμων παρεμβολής FCC /HCP Oκταεδρική 0.414 R Tετραεδρική 0.225 R BCC Oκταεδρική 0.154 R Tετραεδρική 0.291 R Αριθμός συνδιατάξεως 6 4 6 4

Ατομα παρεμβολής Η (0.46Α), Β (0.97Α), C (0.77A), N (0.71A), O (0.60A) Οκταεδρική Τετραεδρικη γ - Fe 0.52 0.28 α - Fe 0.19 0.36 APF=0.74 APF=0.68 Μεγαλύτερη στερεά διαλυτότητα του C στον γ-fe O C στον α-fe καταλαμβάνει τελικά τις οκταεδρικές θέσεις Ο άνθρακας στον Fe

Φαινόμενο Snoek εφαρμογή τάσεως στη διεύθυνση [001] επιφέρει μετακίνηση των ατόμων άνθρακα από τις θέσεις στις διευθύνσεις [010] και [100], σε οκταεδρικές θέσεις στη διεύθυνση [001] Ανελαστικότητα και εσωτερική τριβή

Κανόνες Hume-Rothery για πλήρη στερεά διαλυτότητα (1) η διαφορά μεταξύ των μεγεθών των ατόμων να είναι μικρότερη του 15% (2) να έχουν μικρή διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας (3) να έχουν την ίδια κρυσταλλική δομή (4) να έχουν το ίδιο σθένος

Ζώνες ευνοϊκών διαμέτρων (15%) για σχηματισμό στερεών διαλυμάτων αντικαταστάσεως σε χαλκό και αλουμίνιο σύμφωνα με τον πρώτο κανόνα Hume-Rothery

Πυρήνωση και ανάπτυξη κρυστάλλων διαφορετικού προσανατολισμού για τον σχηματισμό κόκκων κατά την στερεοποίηση ενός μετάλλου

Βασικά στοιχεία της μικροδομής σύνορο κόκκων στερεό διάλυμα και οπές ενδομεταλλική ένωση με μορφή πλακιδίου σε συνοχή με την μήτρα γραμμοαταξία ενδομεταλλική ένωση με μορφή σφαιρικού σωματιδίου χωρίς συνοχή με την μήτρα

Μικροδομή φερρίτη/περλίτη σε ανθρακοχάλυβα

Κράμα Μαγνησίου Mg-6Al-1Zn (AZ61)

Κράμα Μαγνησίου Mg-6Al-1Zn (AZ61) Ενδομεταλλική ένωση Mg 17 Al 12

Θερμοδυναμική και Κινητική της Δομής

Μηχανικό ανάλογο για τον ορισμό της μηχανικής ισορροπίας μιας σφαίρας Θέση (α): σταθερή μηχανική ισορροπία Θέση (β): ασταθής μηχανική ισορροπία Θέση (γ): μετασταθής μηχανική ισορροπία

Οι 16 δυνατοί συνδυασμοί για την κατανομή τεσσάρων σφαιρών A, B, C και D σε δύο κουτιά και ιστόγραμμα που απεικονίζει τον αριθμό των συνδυασμών για κάθε κατανομή

Σχηματισμός στερεού διαλύματος Α - Β από την ανάμειξη ατόμων Α και Β Γραφική παράσταση της εντροπίας αναμείξεως ΔSm. Η μέγιστη τιμή της ΔSm εμφανίζεται για XB = 0.5

Κινητική της δομής Μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας κατά τον μετασχηματισμό από την κατάσταση 1 στην κατάσταση 2. ΔG είναι η κινούσα δύναμη του μετασχηματισμού και ΔG* η ενέργεια ενεργοποιήσεως

Ο νόμος του Arrhenius r r exp G = 0 kt

Ρυθμιστικό βήμα διεργασίας Επί μέρους αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά την οξείδωση ενός μετάλλου (Μ). (1) προσρόφηση οξυγόνου στην επιφάνεια του οξειδίου (MxOy), (2) διάχυση οξυγόνου, (3) χημική αντίδραση του οξυγόνου με το μέταλλο για τον σχηματισμό του οξειδίου