[자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험
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작성일 20-05-07 12:37
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확산은 금속학적 과정…(투비컨티뉴드 )
다.
확산은 방사선 동위원소의 도움을 받아서 추적할 수 있는데, 일차적으로는 원자의 열운동이 그 원인(原因)이 된다된다.
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실험결과/재료
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1)實驗title(제목)
재료의 확산實驗
2)實驗목적
상호확산을 이해하기 위해서 Cu 내에서의 Zn, Sn 확산에서의 확산계수를 어림 결정한다.
즉, 단상합금으로 이루어진 한 점에서 그 길이방향을 따라서 농도의 차이를 보여 준다고 한다면, 이 시료를 고상선 바로 아래의 온도에서 가열한다면 원자들이 이동 현상이 나타날 것이며 그것도 농도 차이를 감소시키려는 방향으로 진행될 것이다. 그러나 이밖에도 EH한 다만 단일 원소로 구성된 계, 즉 농도차이가 없는 물체에도 확산이 가능한데 이것을 소위 self-diffusion 이라고 부른다. 즉 용질원자는 B방향으로 그리고 용매원자는 A 방향으로 이동할 것이다.
3)實驗장비
(1) 외경 25mm, 내경 약 10mm 높이 20mm를 갖는 구리환과 직경이 약 10mm이고 높 이가 25mm인 60Cu-40Zn, 60Cu-40Sn 봉의 시료
(2) 프레스, 톱
(3) 온도 조정장치가 붙은 전기 가열로(900°C 까지 사용가능)
(4) 연마시설 및 금속현미경 (마이크로미터 부착된)
4)實驗재료
(1)구리환봉
(2)아연봉
5)관련理論(이론)
가스나 액체에서와 같이 결정 내에서도 또한 개개의 원자들은 통계적인 병진운동을 한다(확산). 이를 통하여 가능한 두 물질 간에 상호간의 원자침투는 다만 각 component들이 상호 고용할 때(고용체)만 생각할 수 있따 한 농도 차이가 있는 계에서 확산의 추진력은로서는 자유 엔탈피의 구배가 된다된다. (그림 1)
그림 1 농도차이를 갖고 있는 합금 봉
이러한 원자들의 이동을 확산(diffusion)이라고 부르는데 위와 같은 경우와 같이 엔트로피 증가를 가져오는 농도 균일화가 확산의 추진력이 되는 경우의 확산을 특히 chemical diffusion이라고 부른다.
