1 / 20

Hvorfor lære noe om metaller?

Hvorfor lære noe om metaller?. Masse gjenstander er laget av metall Norge har en stor metallurgisk industri - Aluminiumsverk - Ferrosilisium verk - Mindre støperier - Produsenter av solceller Mange konstruksjoner som bygninger er bygget opp av stål og andre materialer

tokala
Download Presentation

Hvorfor lære noe om metaller?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Hvorfor lære noe om metaller? • Masse gjenstander er laget av metall • Norge har en stor metallurgisk industri - Aluminiumsverk - Ferrosilisium verk - Mindre støperier - Produsenter av solceller • Mange konstruksjoner som bygninger er bygget opp av stål og andre materialer • Ting går i stykker eller korroderer

  2. Rene metaller • Rene metaller er meget bløte • Atomene er omgitt av elektroner i ytre skall og har metalliske bindinger • Mange av metallene har en tett pakning og har kubisk fcc eller heksagonal hcp struktur • Metallene har en høy ledningsevne både elektrisk og termisk

  3. Oversikt over ti vanlige metaller *Silisium er en halvleder

  4. Oversikt over ti vanlige metaller *Som titanoksid

  5. Kokepunkt til en del elementer

  6. Termodynamikk og fasediagrammer Kapitel 1 Porter og Easterling: Phase Transformation in Metals and Alloys

  7. Termodynamikk • Basisligninger • Rene elmenter • Binære systemer • Binære fasediagrammer • Likevekt i heterogene systemer • Vakanser • Ternære fase diagrammer

  8. Basis system • Vi har en samling av atomer med: Trykk P, Volum V, Temperatur T, Indre Energi E, Enthalpi H, Entropi S. 1 mole av atomer: Avogadros tall Na=6,023 x 1023 Gibbs fri energi: G= H-TS Enthalpi: H = E + PV

  9. Likevekt Fasetransformasjon når: G=GA-GB< 0

  10. Et element ved et fast trykk • Spesifikk varme: CP = (H/T)P H=0 for T=298 K=25 °C • Enthalpi: Entropien ved 0 K er 0. Da er:

  11. Strukturdata for Al og Fe • Generelt: Hsmelte>Hfaststoff og Ssmelte>S faststoff  G=H-TS Gsmelte > G faststoff ved lave temperaturer • Aluminium fcc-struktur til 660 °C og smelte ved høyere temperatur • Jern bcc-struktur til 912 °C, fcc-struktur mellom 912°C og 1394°C bcc-struktur mellom 1394 °C og 1537°C, smelte over 1537°C

  12. Effekten av økt trykk • For et system med fast masse og sammensetning: dG = -S dT+ dH = - S dT + V dP • Ved konstant temperatur er: (G/P)T = V Jern: • Ved høye trykk blir den kompakte, heksagonale fasen -Fe stabil

  13. -jern blir stabil for et økende T-intervall ved høyere trykk

  14. To faser α og  i likevekt • dGα = VmαdP – Sα dT • dG = VmdP – S dT • dGα = dGog Gα = Gfordi systemet er i likevekt •  • G= H - TS = 0 fordi fasene er i likevekt  Clausius-Clapeyrons ligning

  15. Jern ved høye trykk • -Fe har mindre molar volum enn α-Fe  V<0 • mens • H = H - Hα >0 • (dP/ dT) < 0 Resultatet er at -Feer mer stabil enn α-Fe ved høye trykk

  16. Hva skjer ved størkning?

  17. Størkning II • GL = HL – T SL GS = HS – T SS • Ved en temperatur T er differensen i fri energi mellom smelte og fast stoff: G = H - T S • Ved smeltepunktet Tm er de fri energier like dvs. G = 0 • der L=størkningsvarmen • For en liten underkjøling T gjelder tilnærmet: og

More Related