모설 데이

고용체는 성분이 둘 이상인 균일한 단상을 의미합니다. 고용체를 구성하는 두 성분에서 비율이 큰 원자나 화학종을 용매라고 하고 비율이 낮은 다른 한 원자나 화학종을 용질이라고 합니다. 고용체의 기지는 용매에 해당하는 원자(용매원자)가 구성한다면, 용질에 해당하는 원자(용질원자)는 결정구조에서 용매원자를 치환하거나 용매원자 사이 빈 자리에 들어가게 됩니다. 교용체의 종류에는 크게 치환형 고용체와 침입형 고용체가 있는데, - 치환형고용체 치환형 고용체의 경우 용질원자가 용매원자를 치환하여 그 자리를 점유하는 경우입니다. 이때 치환의 조건이 있는데 그 조건에 대한 규칙이 hume-rothery 규칙입니다. 이 규칙에 의하면 4가지 조건에 의해 치환이 잘 될 수 있습니다. 1) 원자 (이온) 크기 용매와 용질 원..

-상분해 상분해를 수반하는 상평형에서 중간화합물이 가열이나 냉각에서 두개의 다른 결정상으로 분해하는 반응은 일정한 온도에서만 일어납니다. (상분해가 일어나는 순간만을 상률적용하면 불변반응 - F=2-3+1=0) / 등온반응 상평형도에서 중간 화합물은 조성이 일정한 선조성 화합물이거나 조성이 일정 범위 내에서 변하는 부분 고용체로 나타냅니다. 중간화합물은 분해 반응 온도를 나타내는 등온선으로 중간 화합물이 나오는 상역의 경계를 만듭니다. 이를 그림으로 보면 다음과 같이 상이 분해되는 모습을 볼 수 있습니다. -상변태 상변태를 수반하는 상평형에서 중간화합물의 상변태는 일정한 온도에서 일어납니다. 상변태에서 중간 화합물의 조성은 일정하므로 성분의 수가 하나로 감소합니다. (상변태가 일어나는 순간만을 상률 적용..

이성분계에서 두 성분에 각각 대응하는 두 원자 사이 서로간의 화학 친화성이 높으면 원자 배열은 규칙적이게 됩니다. (결합을 함) 이 경우 중간 화합물인 고상이 생기게 됩니다. 공정 상태도에서 중간 화합물은 공정 상평형을 두 부분으로 나눕니다. 중간상에서 나오는 상변화의 기본유형 2가지를 알아보겠습니다. 합치용융과 비합치용융이 있습니다. 1) 합치용융 (congruent melting) 중간화합물인 고상이 조성을 그대로 유지하며 동일한 조성의 액상으로 되는 용융을 의미합니다. 공정상태도에 중간화합물이 존재하고, 이것이 합치용융한다면 중간화합물의 조성을 기준으로 공정상태도는 두개의 공정 상태도로 나뉘게 됩니다. 이를 그림으로 보면, 다음과 같이 빨간색 점을 기준으로 양쪽이 공정 반응이 이루어지고 있는데, 중..

- 공정조성 재료조직 두 액상선이 교차하는 공정점은 용융에서 최소점인 상태점 (조성,온도)를 나타낸다. 이 경우 재료에서 두 고상은 흔히 교대층으로 결합성장을 하여 층상조직을 만들게 됩니다. 공정 과정에서 성장한 \(\alpha 상과 \beta\) 상의 두 고상이 있다고 했을때 이 두상은 동시에 성장하므로 재료조직은 두 결정상의 상대적인 분율에 따라 크게 다르게 되며 두상의 결합 유형이나 결정구조에 차이가 발생합니다. 공정조성에서 고상의 비율이 거의 같은 합금계의 경우 층상조직이 발달합니다. 이 경우에는 \(\alpha 와 \beta \) 상의 띠가 번갈아 나타납니다. 또한 고상의 비율이 크게 다른 합금계에서는 분율에서 우세한 상은 기지를 구성하고 상대적으로 낮은 상은 기지 내에 발달합니다. 이때 기지 ..

재료 A와 재료B가 있다고 하겠습니다. 이때 A와B가 고체 상태인 경우엔 구성 화학종이 서로 섞이지 못해 분리가 되고, 액체상태인 경우에는 서로 섞이게 됩니다. (직관적으로도 액체상태일 경우에 섞임) 단조성상으로 응고가 되는형태에서 (밑의 링크는 단조성상에 대한 설명이 있는 페이지) A에 B를 조성에 더하면 A의 용융점이 낮아지고, 단조성상 B에 A를 조성에 더하면 B의 용융점이 낮아집니다. (용질을 추가할 경우 화학퍼텐셜이 낮아지며 용융점이 낮아지는 원리 또한 밑의 페이지에 설명) https://new-material.tistory.com/100 이성분계 응축상률 / 열역학 (화학퍼텐셜) / 응고유형 -단조성상 고용체 중간화합물 우선 상평형도 즉 상태도를 분석하기 위해 이성분계에 대한 지식을 쌓고 가겠..

우선 상평형도 즉 상태도를 분석하기 위해 이성분계에 대한 지식을 쌓고 가겠습니다. -응축상률 고상과 액상을 응축상이라고 합니다. 재료공정에서 액상과 고상의 증기압이 매우 낮다면 기상을 제외할 수 있고, 압력이 일정하다면 기분 상률 식 F = C-P+2 이 F = C-P+1이 됩니다. -열역학 단성분계에서는 Gibbs함수의 전미분식이 dG = (\(\frac{\partial G}{\partial P}\))dP + (\(\frac{\partial G}{\partial T}\))dT 로 나타나게 됩니다. 위 식은 G가 T 와 P에 대한 함수라는 뜻이고, 단성분계이므로 조성이 불변하므로 n값이 없는 식입니다. (n은 몰 수) 이때 이성분계에서는 성분이 2개이므로 조성이 변합니다. 따라서 이성분계 G는 T,P,\..

G-P-T 그래프 gibbs에너지 G는 온도(T), 압력(P), 조성(\(n_i\))의 함수입니다. 따라서 G(T,P,\(n_i\))인데, 단성분계에서 조성은 일정한 값이 됩니다. (단성분 (조성은 100프로)) G(T,P)는 T-P-G좌표계에서 에너지면을 나타냅니다. 이는 그림으로, 이러한 형태로 나타납니다. 만약 두 계 \(\alpha\),\(\beta\)가 있다고 한다면, 이 두 계의 깁스 에너지는 그림으로 이렇게 나타나게 됩니다. 위의 그림에서 빨간 점선 부분이 계가 평형상태인 부분인데, 두 계가 평형 상태라면 두 계의 깁스 에너지는 같아집니다. \(G^{\alpha}\)=\(G^{\beta}\) 이때 평형 상태인 경계선 기준 좌측은 \(\alpha\)계의 깁스 에너지가 낮고 우측은 \(\beta..