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일차적으로는 원자의 열운동이 그 원인이 된다. 단위시간에 단면적 q를 통하…(생략) [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험.hwp 자료.hwp [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험.hwp [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험. 한 농도 차이가 있는 계에서 확산의 추진력은로서는 자유 엔탈피의 구배가 된다.zip 1)실험제목 재료의 확산실험 2)실험목적 상호확산을 이해하기 위해서 Cu 내에서의 Zn, 즉 농도차이가 없는 물체에도 확산이 가능한데 이것을 소위 self-diffusion 이라고 부른다.hwp [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험.hwp [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험. 확산은 방사선 동위원소의 도움을 받아서 추적할 수 있는데, 이 시료를 고상선 바로 아래의 온도에서 가열한다면 원자들이 이동 현상이 나타날 것이며 그것도 농도 차이를 감소시키려는 방향으로 진행될 것이다.hwp [자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험. 이를 통하여 가능한 두 물질 간에 상호간의 원자침투는 다만 각 성분들이 상호 고용할  ......

 

 

Index & Contents

자연과학 자료 기초실험 - 재료의 확산실험 Report

 

[자연과학]기초실험 - 재료의 확산실험.hwp 자료.zip

 

1)실험제목

 

재료의 확산실험

 

2)실험목적

 

상호확산을 이해하기 위해서 Cu 내에서의 Zn, Sn 확산에서의 확산계수를 어림 결정한다.

 

3)실험장비

 

(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)실험재료

 

(1)구리환봉

(2)아연봉

 

5)관련이론

 

가스나 액체에서와 같이 결정 내에서도 또한 개개의 원자들은 통계적인 병진운동을 한다(확산). 이를 통하여 가능한 두 물질 간에 상호간의 원자침투는 다만 각 성분들이 상호 고용할 때(고용체)만 생각할 수 있다. 한 농도 차이가 있는 계에서 확산의 추진력은로서는 자유 엔탈피의 구배가 된다.

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. 즉 용질원자는 B방향으로 그리고 용매원자는 A 방향으로 이동할 것이다. (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. 그러나 이밖에도 EH한 다만 단일 원소로 구성된 계, 즉 농도차이가 없는 물체에도 확산이 가능한데 이것을 소위 self-diffusion 이라고 부른다.

확산은 방사선 동위원소의 도움을 받아서 추적할 수 있는데, 일차적으로는 원자의 열운동이 그 원인이 된다.

확산은 금속학적 과정에 있어서 결정적인 역할을 한다. 즉 예를 들면, annealing, 석출과정, 재결정, 표면경화 산화 등등, 많은 경우에 있어서 확산속도가 금속학적 반응 진행의 속도를 결정한다는 점에서도 확산의 실제적인 그 중요성을 알 수 있을 것이다.

확산의 기본법칙들은 두 개의 Fick의 법칙이 된다. 그림 1에서 개략적으로 표시 한 단면척q를 갖는 합금 봉을 살펴본다. C를 농도 그리고 X를 거리 좌표로 할 때 봉내에 농도구배는 dc/dx로 주어진다. 단위시간에 단면적 q를 통하…(생략)

 

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