Diffusion und Festkörperumwandlungen Flashcards
Ab wann laufen Diffusionsvorgänge in nennenswertem Umfang ab?
oberhallb von 0,4T_kf
Was beeinflusst die Diffisionsgeschwindigkeit wesentlich?
Aggregatzustand, Diffusionspfad (Korngrenze), Gitterstruktur (Fe 100x schneller in krz als kfz), Kristallographische Orientierung, Atomgröße
Was sagt das 1. Gesetz nach Fick in Worten?
Die Stoffmenge pro Zeit und Querschnitt ist (minus) die Änderung der Konzentration über den Ort (mal D-Konstante)
Was sagt das 2. Gesetz nach Fick in Worten?
die ddifferentielle Änderung der Konzentration über die Zeit ist die doppelte Ableitung der c über den Ort mal D. D ist nicht mehr konstant (instationärer Fall)
Was ist D im instationären Fall?
Frequenzfaktor* exp(-Aktivierungsenergie/(Gaskonstante*Temp))
Wie hoch ist die mittlere Eindringtiefe eines in die Oberfläche diffundierenden Elements?
sqrt(D*t)
Der Kirkendall-Effekt hat Poren zur Folge. Woher kommt das?
Zwei Stoffe diffundieren nicht gleeich schnell ineinander. Zink diffundiert z.B. schneller ins Kupfer als umgekehrt. Beim Zink bleiben Poren offen
Gitterbaufehler können oberhalb von 0,4Tkf ausheilen. Welche 4 Schritte sind das chronologisch bei T_konst oder bei Temperaturerhöhung?
Kristallerholung (ab 0,4 Tkf), Rekristallisation, Kornwachstum
Was ist der Unterschied zwischen primärer und sekundärer Rekristallisation?
primär: Reduzierung der freien Enthalpie durch Reduktion der Gitterdefekte
sekundär: Reduktion durch weniger Grenzflächenenergie an Korngrenzen
Was ist dei Triebkraft der Teilchen”fusion” beim Festphasensintern?
Die Verringerung der Oberflächenenergie
Warum nimmt man beim Sintern nicht gannz feinkörniges Pulver, obwohl das die Triebkraft erhöhen würde?
Dosierung und Verarbeitung schwierig (vgl. Mehl vs. Zucker)
Bei welcher Temperatur wird Flüsssigphasensintern durchgeführt? Was passiert dann?
> Schmelztemperatur der niedriger schmelzenden Komponente - Benetzung der festen Phase durch die flüssige
Zur Phasenumwandlung im festen Zustand kann sicch die Konzentration, die Kristallstruktur oder beides ändern. In welchem Fall tritt was auf?
nur Kristallstruktur: Allotropie, Polymorphie, Martensitbildung
nur Konzentration: Ausscheidungen (neue Phase)
beides: Neubildung von 2 Phasen aus MK, z.B. eutektoide Reaktion
Warum steigt die Umwandlungsgeschwindigkeit der Phasenumwanldung im festen Zustand bei steigender Temperatur zuerst und sinkt dann wieder?
Die Keimbildungsrate ist bei niedrigen Temperaturen höher, der Diffusionskoeffizient bei hohen Temp.
v = D*n (n = Keimbildungsrate)
Wann passiert die Martensitische Umwandlung?
zwischen Martensit_start und Martensit_finish-Temperatur, günstig bei dicht gepackten Strukturen
