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 zanieczyszczeń

stałych 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 szybkość

krystalizacji.

• Tarasy tworzą się wg mechanizmu i

śrubowego, i schodkowego.

• Tarasy położone blisko siebie przesuwają

się 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 szybkość

zarodkowania 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