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