71910

Rozrost ziarn w przypadku występowania w materiale pozostałości fazy gazowej w postaci porów zamkniętych może (chociaż nie musi - o czym w jednym z następnych wykładów ) prowadzić do niekorzystnego zjawiska, jakim jest pozostawanie porów we wnętrzu ziarn ( 4). Pory takie nie mogą być wyeliminowane ze spieku, co zwykle w istotny sposób pogarsza jego własności mechaniczne. Powierzchnia poru jest uprzywilejowanym miejscem nukleacji pęknięć, co zwiększa gęstość szczelin krytycznych i obniża wytrzymałość materiału.

5    slajd rozrost ziarn Cd

Niezależnie od tego, samo powiększenie średniego rozmiaru ziarn sprzyja rozrostowi szczelin, zmniejszając efekt Cooka-Gordona, związany z zatrzymywaniem rozrastających się szczelin na granicach międzyziarnowych ( 5).

6    slajd spowalnianie rozrostu ziarn

Szybkość rozrostu ziarn w spiekaniu zależy, jak wiadomo, od ruchliwości granic między ziarnowych. Uzyskane przez nas wcześniej wyrażenie na ruchliwość granicy międzyziarnowej zawiera wyłącznie stale fizyczne i wielkości charakterystyczne dla danego materiału, co sugeruje, że ruchliwość granic jest także pewnego rodzaju stalą materiałową. Tak jednak me jest. W modelowych rozważaniach nie wzięliśmy pod uwagę tego, że nie ma idealnie czystych kryształów, a prawo adsorbcji Gibbsa powoduje, że stężenie powierzchniowe domieszek sieciowych na granicach międzyziarnowych, może być znacznie większe, niż ich stężenie w objętości kryształu. W związku z tym domieszki przyciągane przez granicę i sama granica stanowią jeden przemieszczający się system, którego ruchliwość będzie wypadkową ruchliwości granicy i ruchliwości domieszek. Sytuację komplikuje fakt, że rozkład koncentracji domieszek w pobliżu granicy będzie w ogólności zależał od prędkości poruszania się granicy ( i).

7    slajd prawo uśredniania ruchliwości

Aby jednak przewidzieć, choćby w sposób przybliżony wypadkową ruchliwość układu granica - domieszki, musimy się zapoznać z prawem uśredniania ruchliwości.

Prawo to jest dokładnie takie, jak prawo uśredniania prędkości w ruchu.

Zauważmy, że postać wyrażenia na średnią ruchliwość B„ pokazuje, że o ruchliwości układu decyduje ruchliwość najwolniejszego elementu ( 2 ).

8 slajd hamowanie