התגבשות כיוונית וייצוב פאזה

Overview

מקור: סיינה שהבזמוהמדי ופיימן שהביגי-רודפושטי-רודפושטי, בית הספר להנדסה, אוניברסיטת קונטיקט, סטורז, CT

אזור התגבשות כיוונית נמס הוא תהליך מתכות שבו אזור צר של גביש (בדרך כלל בצורה של בר) נמס. הכבשן נע לאורך דגימת צורת המוט, כלומר האזור המותך מועבר לאורך הגביש והאזור המותך מועבר מקצה אחד של הבר לקצה השני. מנגנון זה נמצא בשימוש נרחב סגסוגות, אולם אטומים מסולסל נוטים להפריד את ההיתוך. בסוג זה של סגסוגת, זיהומים גם להתרכז להמיס, ולעבור לקצה אחד של המדגם יחד עם אזור מותך נע. לכן, התכת אזור משמשת בהרחבה עבור זיקוק חומר מסחרי. איור 1. מראה כיצד אזור ההמולה המותך בעל הה טומה הגבוהה נע מצד אחד של הבר לצד השני. הציר האנכי הוא ריכוז ההטיה והציר האופקי הוא אורך המדגם. בשל הנטייה לזיהומים כדי הפרדה לאזור המותך, הריכוז שלה בהמסה גבוה יותר מאשר מוצק. לכן, ככל שהחומרים המותכים נוסעים לסוף הבר, ההטיה תועבר לסוף הבר ותותיר את החומר המוצק של הטוהר הגבוה מאחוריו.

Figure 1
איור 1: שרטוט של שינוי ההרכב במהלך התגבשות כיוונית נמסה באזור.

במחקר זה, אזור המסת מנגנון התגבשות כיוונית יועסק לסנתז מבנים יציבים של סגסוגות Pb-Cd.

Procedure
  1. הכנס תרמי-100 מיקרומטר כרום-אלמל תרמוסקופל (בצינור הגנה כפול של 0.1 ס"מ כפול על מוליט) בצינור פירקס בקוטר חיצוני בקוטר 8 מ"מ. אורך הצינור צריך להיות סביב 30 ס"מ. קצה התרמי צריך להיות מצופה בסל בורון ניטריד.
  2. טופס מוטות של הרכב הרצוי על ידי המסה תחילה את הסגסוגת כור היתוך, ומשיכת סגסוגת מותכת לתוך צינור Pyrex באמצעות ואקום חלקי. בשביל זה, להשתמש נורה מחוברת לקצה צינור Pyrex למצוץ את להמיס לתוך הצינור.
  3. מניחים את המדגם באזור ההתנגדות האנכית נמס והקפאה (איור 4). המרחק בין גוף החימום לצינה הבאה נקבע על 0.5 ס"מ.
  4. ה

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תאנים. 5 ו -6 להראות את microstructures שפותחו מן ההתמוססות אזור כיוונית של סגסוגת Pb-55Cd גילה על ידי מיקרוסקופ אופטי, בשני יחסי G / V שונים (G: שיפוע תרמי, V: מהירות תנועת הכבשן לאורך צינור Pyrex).

ביחס נמוך (G/V= 1.03×106 (oC.Sec/Cm2)) המיקרו-מבנה כלל ...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ניסוי זה מדגים להשתמש בסוג מסוים של אזור המסת תנור ההקפאה הכיוונית כדי לפתח מיקרו מבנים יציבים. שלא כמו שני שלבים מיקרו מבנה לא יציב שאינו בשיווי משקל בטמפרטורת החדר ואת המבנה להתפרק על פני תקופה של חודשים על ידי דיפוזיה בטמפרטורת החדר, המבנה שלב יחיד המתקבל מדגם גדל אינו עובר שום שינוי.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
Directional SolidificationPhase StabilizationMetallurgical MethodSolidification ProcessMelted AlloyDirectional Solidification FurnacePhase FormationStabilizationSolid MaterialMicrostructuresCooling Of A LiquidNucleationSolid PhasePhase DiagramParticle DiffusionConvection CurrentStable MicrostructuresAlpha PhaseBeta PhasePeritectic ReactionBanding Pro

Skip to...

0:07

Overview

0:50

Principles of Directional Solidification

3:19

Sample Preparation

4:15

Measurements

5:13

Sample Polishing and Analysis

6:21

Results

7:09

Applications

8:05

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

התגבשות כיוונית וייצוב פאזה

Materials Engineering

6.5K Views

article

חומר אופטי חלק 1: הכנת מדגם

Materials Engineering

15.2K Views

article

חומרוגרפיה אופטית חלק 2: ניתוח תמונה

Materials Engineering

10.8K Views

article

ספקטרוסקופיית פוטואלקטרון רנטגן

Materials Engineering

21.3K Views

article

עקיפה של קרני רנטגן

Materials Engineering

86.8K Views

article

קורות יונים ממוקדות

Materials Engineering

8.7K Views

article

קלורימטריה סריקה דיפרנציאלית

Materials Engineering

35.9K Views

article

דיפוזיה תרמית ושיטת פלאש לייזר

Materials Engineering

13.1K Views

article

אלקטרופלינט של סרטים דקים

Materials Engineering

19.4K Views

article

ניתוח התפשטות תרמית באמצעות דילאטומטריה

Materials Engineering

15.5K Views

article

ספקטרוסקופיית מכשולים אלקטרוכימית

Materials Engineering

22.9K Views

article

חומרים מרוכבים מטריקס קרמיקה ומאפייני הכיפוף שלהם

Materials Engineering

7.9K Views

article

סגסוגות ננו-קריסטלין ויציבות גודל ננו-גרגר

Materials Engineering

5.0K Views

article

סינתזה הידרוג'ל

Materials Engineering

23.3K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved