CHƯƠNG 8 - ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC VI MÔ ĐẾNTÍNH CHẤT VẬT LIỆU 1.. Biến đổi tính chất vật liệu bằng sự thay đổi vi cấu trúc.. Ảnh hưởng của cấu trúc vĩ mô đến tính chất của vật liệu... ẢN
Trang 1CHƯƠNG 8 - ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC VI
MÔ ĐẾNTÍNH CHẤT VẬT LIỆU
1 Biến đổi tính chất vật liệu bằng sự thay đổi vi cấu trúc.
2 Ảnh hưởng của cấu trúc vĩ mô đến tính
chất của vật liệu.
Trang 2ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC VI MÔ ĐẾN
TÍNH CHẤT VẬT LIỆU
Cấu trúc vi mô
Là hình thái của tinh thể: cấu trúc của tinh thể, bề mặt
phát triển đồng nhất hay không, cách sắp xếp tinh thể,
các liên kết …
-Các pha, sự phân bố các pha
- Sự phân bố kích thước hạt
Æ Phát hiện nhờ các pp phân tích
Cấu trúc vi mô và vĩ mô đều ảnh hưởng đến tính chất vật liệu ÆLựa chọn điều kiện phản ứng để có vi cấu trúc phù hợp với
lĩnh vực ứng dụng.
Trang 3CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI VI CẤU TRÚC
1.Phương pháp xử lý nhiệt
Ủ: mục đích: làm cho cấu trúc vật liệu đạt gần trạng thái cân bằng (trạng thái bền)
Ủ là quá trình xử lí nhiệt :
-Nung nóng vật liệu ở một nhiệt độ nhất định
-Lưu ở nhiệt độ nung một thời gian
-Làm nguội với tốc độ cần thiết
Ủ: + ủ chuyển pha
+ ủ làm giảm ứng suất dư tránh gây nứt vỡ
+ ủ kết tinh lại, đồng hóa
Trang 4Ủ chuyển pha: Æ thay đổi thành phần
pha theo mong muốn
-ủ ở nhiệt cao hơn nhiệt độ chuyển pha
-Lưu ở nhiệt độ này một thời gian để đảm
bảo quá trình chuyển pha hoàn toàn (dựa
vào đường cong động học chuyển pha xác
định bằng thực nghiệm)
-Tốc độ làm nguội thường nhỏ
Trang 5ủ làm giảm ứng suất dư tránh gây nứt vỡ
Ứng suất = nội lực/diện tích
Gồm có: ứng suất nén, ứng suất kéo, ứng suất cắt
Æ Sau khi ủ vật liệu mềm dẻo hơn, khử được nội ứng suất, cải thiện kết cấu và chịu được điều kiện nhiệt độ thay đổi
Ví dụ: thủy tinh
Æ Khi làm nguội thủy tinh sẽ dẫn đến quá trình hình thành ứng
suất nội : ứng suất kéo và ứng suất nén (do sự nguội lạnh không
đều của lớp ngoài và lớp trong)
Trang 6Tôi: làm cho vật liệu có cấu trúc không cân bằng
Ví dụ: Điều chế Feα
Do Feα (1000 0 C) Æ Feβ (800 0 C)
Æ Đưa Fe lên nhiệt độ cao 1000 0 C Æ làm lạnh đột ngột (các tiểu phân không sắp xếp lại) : Feα
Ram: làm giảm ứng suất sau khi tôi.
Trang 7Ví dụ: tôi thủy tinh
Ứng suất vĩnh viễn phân bố không đều Æ gây nứt vỡ
sản phẩm
ÆTôi: nâng nhiệt độ thủy tinh đến trạng thái dẻo sau đó làm lạnh bề mặt đột ngột để ứng suất vĩnh viễn được
phân bố đều đặn Æ độ bền cơ và bền hóa tăng
ÆThủy tinh tôi có độ bền chịu va đập, độ uốn, độ chịu nhiệt cao và an toàn vì khi vỡ vụn ra không tạo thành mảnh sắc cạnh.
Trang 82.Phương pháp xử lý bề mặt vật liệu
3.Phương pháp thiêu kết
Æ Thay đổi tính chất bề mặt nhờ sự thay đổi thành
phần hóa của lớp bề mặt (khuếch tán vào bề mặt một hay hai nguyên tố khác)