MÅÍ ÂÁƯU
Trong lëch sỉí phạt triãøn ca x häüi loi ngỉåìi chụng ta â sỉí dủng ráút nhiãưu loải
váût liãûu khạc nhau, våïi tênh nàng sỉí dủng ca chụng cng ngy cng cao hån. Âáưu tiãn
l thåìi k âäư âạ, sau âọ tiãún âãún thåìi âải âäư âäưng, âäư sàõt.v .v. Cho âãún ngy nay l mäüt
loảt cạc loải váût liãûu måïi nhỉ : composit, ceramit, pälyme. v.v. Cạc loải váût liãûu ny
(âàûc biãût l kim loải & håüp kim, cng våïi cạc loải váût liãûu måïi) â gọp pháưn thục âáøy sỉû
phạt triãøn ca x häü loi ngỉåìi mäüt cạch nhanh chọng.
Ngy nay trong cạc lénh vỉûc cäng nghiãûp, qúc phng, âåìi säúng âi h
i váût liãûu sỉí
dủng cáưn phi cọ ráút nhiãưu tênh cháút khạc nhau. Vê dủ : khi thç cáưn cọ tênh dáùn âiãûn ráøt
cao âãø dng trong ngnh âiãûn lỉûc, lục lải u cáưu cọ âäü cỉïng låïn âãø lm cạc loải dủng
củ càõt gt kim loải, khi lải cáưn cọ âäü bãưn låïn âãø lm cạc cáúu kiãûn xáy dỉûng, hồûc phi cọ
tênh do cao âãø cạn, dáûp, kẹo ngüi, hay cáưn âäü bãưn cao nhỉng khäúi lỉåüng riãng nh âãø
dng trong cäng nghiãûp hng khäng Táút c cạc u cáưu ny âãưu cọ thãø âỉåüc âạp ỉïng
båíi váût liãûu kim loải cng nhỉ cạc loải váût liãûu måïi.
Män váût liãû
u hc s trang bë cho sinh viãn nhỉỵng kiãún thỉïc cå bn ca cạc loải váût
liãûu chênh : tinh thãø, cạc håüp kim, bạn dáùn v ion, cäüng họa trë cng nhỉ kiãún thỉïc vãư
xỉí l nhiãût ca chụng. Mủc âêch ca män hc ny giụp cho sinh viãn hiãøu r cạc loải
váût liãûu khạc nhau dỉûa trãn mäúi quan hãû giỉỵa cáúu trục (liãn kãút họa hc, kiãøu mảng tinh
thãø) v cå l tênh, thỉûc hnh âỉåüc cạc thê nghiãûm cå bn âãø xạc âënh cå tênh ca váût liãûu
v biãút lỉûa chn váût liãûu ph håüp nháút âạp ỉïng nhu cáưu sỉí dủng sau ny. Khi nghiãn cỉïu
mäüt váût liãûu báút k chụng ta âãưu dỉûa vo bäún cỉûc cå bn sau âáy : Kãú
t cáúu ca cáúu trục,
cạc tênh cháút, sỉû täøng håüp cạc phỉång phạp gia cäng v hiãûu qu sỉí dủng ca nọ. Mäüt
sn pháøm cọ thãø gäưm hng chủc loải váût liãûu khạc nhau tảo nãn. Vê dủ ä tä RENAULT
CLIO 1,2 RN ca Phạp gäưm mỉåìi mäüt loải váût liãûu sau âáy tảo nãn :
1- Thẹp táúm 40,9% 2-Thẹp hçnh 10,9%
2-Gang 11,3% 4-Håüp kim nhäm 4,2%
5-Cạc kim loải mu khạc 3,9%
6-Cháút do 10,2% 7-Cháút do ân häưi 3,4%
v dáùn nhiãût täút . Tuy váûy khäng phi táút c cạc kim loải âãưu tho mn nhỉỵng tênh cháút
trãn . Vê dủ : stibi (Sb) ráút dn khäng thãø rn âỉåüc , pradeodim (Pr) dáùn âiãûn ráút kẹm .
Tiãu chøn âãø phán biãût kim loải v phi kim l hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí . Kim
loải cọ hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí dỉång (khi nhiãût âäü tàng thç âiãûn tråí tàng) cn våïi phi
kim loải thç hãû säú ny ám (khi nhiãût âäü tàng âiãûn tråí gim).
t
0
C
Âäü dáùn âiãûn
t
0
C
Âäü dáùn âiãûn
H
çnh 1.1- Hãû säú nhiãût âäü ca âiãûn tråí.
a
)
Kim loải
b
)
Phi kim loải
Ta cọ thãø gii thêch cạc âàûc âiãøm ca kim loải dỉûa vo l thuút cäø âiãøn vãư cáúu tảo
ngun tỉí . Kim loải cọ ạnh kim l do khi cọ ạnh sạng chiãúu vo thç âiãûn tỉí s háúp thủ
nàng lỉåüng . Do âọ nọ cọ nàng lỉåüng cao hån, bë kêch thêch v nhy lãn phán mỉïc nàng
lỉåüng trãn . Tải mỉïc nàng lỉåüng ny l khäng äøn âënh do âọ âiãûn tỉí chè täưn tải mäüt thåìi
gian ráút ngàõn v sau âọ tråí vãư mỉïc nàng lỉåüng c . Khi âọ chụng thi båït pháưn nàng
lỉåüng dỉåïi dảng bỉïc xả v lm cho kim loải cọ v láúp lạnh sạng . Tênh dáùn âiãûn v dáùn
nhiãût cng cọ thãø gii thêch tỉång tỉû . C
n tênh do cọ thãø gii thêch dỉûa vo liãn kãút kim
loải .
o
C)
c - Theo tênh cháút hoảt âäüng :
Kim loải kiãưm : natri ,kali, liti
Kim loải chuøn tiãúp : sàõt , cräm ,mangan ,vanadi
1.1.2. Liãn kãút kim loải :
Trong kim loải pháưn låïn cạc
ngun tỉí nhỉåìng båït âiãûn tỉí âãø tråí thnh
ion dỉång cn cạc âiãûn tỉí tråí thnh âiãûn
tỉí tỉû do . Cạc âiãûn tỉí ny khäng bë chi
phäúi båíi mäüt ngun tỉí no c . Giỉỵa cạc
ion dỉång våïi nhau v cạc âiãûn tỉí våïi
nhau s täưn tải lỉûc âáøy , giỉỵa ion v âiãûn
tỉí sinh ra lỉc hụt . Sỉû cán bàòng giỉỵa cạc
lỉûc ny l cå såí ca liãn kãút kim loải . Âáy
l dảng liãn kãút quan trng ca kim loải,
nhåì mäúi liãn kãút ny m kim loải cọ tênh
de
ío ráút cao .
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
-
-
-
H
çnh 1.2- Liãn kãút kim loải.
1.1.3. Cạc tênh cháút ca kim loải :
Trong pháưn ny ta chè nghiãn cỉïu cạc tênh cháút âỉåüc sỉí dủng trong cå khê l
2-L tênh : cạc tênh cháút váût l ca kim loải cng âỉåüc ỉïng dủng ráút phäø biãún : lm
dáy dáùn âiãûn ,nam chám , váût liãûu dáùn nhiãût
3- Họa tênh : cạc kim loải thỉåìng tạc dủnh mảnh våïi cạc ngun täú phi kim loải v
bë phạ hy trong khäng khê áøm.
4-Tênh cäng nghãû : l kh nàng chëu cạc dảng gia cäng : âục ,rn dáûp ,cạn,càõt
gt Mäüt kim loải khäng thãø âäưng thåìi cọ táút c cạc tênh cäng nghãû âãưu täút.Vê dủ : nãúu
âục täút thç dáûp s kẹm Kim loải d ráút qu nhỉng nãúu tinh cäng nghãû xáúu thç khäng
thãø sỉí dủng trong lénh vỉûc cå khê .
1.1.4. Cáúu tảo mảng tinh thãø ca kim loải ngun cháút :
1- Cạc khại niãûm cå b
n
a-Màût tinh thãø : trong kim loải cạc ngun tỉí sàõp xãúp cọ tráût tỉû , tỉïc l chụng âãưu
nàòm trãn nhỉỵng màût phàóng song song v cạch âãưu nhau gi l màût tinh thãø .Táûp håüp vä
säú cạc màût nhỉ váûy tảo nãn mảng tinh thãø .
b-Khäúi cå såí (cn gi l ä cå bn) : l pháưn nh nháút âàûc trỉng cho mäüt loải mảng
tinh thãø .Cọ thãø xem nhỉ mảng tinh thãø l do vä säú cạc khäúi cå såí xãúp liãn tiãúp nhau tảo
nãn.
c-Thäng säú mảng (cn gi l hàòng säú mảng) : l khong cạch giỉỵa hai ngun tỉí
trãn mäüt cảnh ca khäúi cå såí .Thäng säú mảng l kêch thỉåïc cå bn ca mảng tinh thãø, tỉì
âọ cọ thãø
suy ra cạc khong cạch báút k trong mảng .Âån vë âo thäng säú mảng l kx
(nano mẹt) hay àng sträng , våïi 1kx = 1,00202A
o
= 1,00202.10
-8
cm. Theo thäng säú
mảng ta cọ thãø tênh âỉåüc âỉåìng kênh ngun tỉí kim loải . Thäng säú mảng thỉåìng k
hiãûu l a .
2- Cạc loải mảng tinh thãø thỉåìng gàûp ca kim loải :
Trong cạc kim loải thäng dủng thỉåìng gàûp ba kiãøu mảng tinh thãø sau âáy :
trong cạc kim loải Fe
a
J
, Cu, Ni, Al, Pb
c-Sạu phỉång xãúp chàût (lủc giạc xãúp chàût A3) : Cạc ngun tỉí nàòm åí cạc âènh v åí
tám hai màût âạy ca hçnh làng trủ lủc giạc âãưu .Ba ngun tỉí nàòm åí trung tám ba làng
trủ tam giạc cạch nhau.Mảng sạu phỉång xãúp chàût cọ hai thäng säú mảng l a v c, t säú
c/a gi l hãû säú xãúp chàût.
5
H
ỗnh 1.3- Mọ hỗnh vaỡ caùch sừp xóỳp nguyón tổớ trong khọỳi cồ sồớ.
a) Lỏỷp phổồng tỏm mỷt
b) Lỏỷp phổồng tỏm khọỳi
c) Saùu phổồng xóỳp chỷt
Trong trổồỡng hồỹp lyù tổồớng
3
8
a
c
| 1,633 .Trong thổỷc tóỳ tố sọỳ c/a khọng õuùng laỡ
1,633 maỡ dao õọỹng trong trong khoaớng 1,57
y 1,64 vaỡ cuợng õổồỹc coi laỡ xóỳp chỷt . Caùc
kim loaỷi
aỡi theo mọỹt chióửu . Noù coù hai thọng sọỳ maỷng laỡ a vaỡ c , tố sọỳ
c
hỏỳt . Do õoù khọng coù kim loaỷi naỡo coù kióứu maỷng õồn giaớn chờnh phổồng tỏm khọỳi caớ .
coù kióứu maỷng naỡy laỡ : Zn, Cd, Co
D
, Mg, Ti, Ru
ỹ nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ
Do ta coi caùc nguyón tổớ kim loaỷi laỡ hỗnh cỏửu nón duỡ chuùng sừp xóỳp sờt chỷt bao
nhióu õi nổợa giổợa chuùng vồùi nhau cuợng coỡn coù caùc khoaớng
ỹ nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ
Do ta coi caùc nguyón tổớ kim loaỷi laỡ hỗnh cỏửu nón duỡ chuùng sừp xóỳp sờt chỷt bao
nhióu õi nổợa giổợa chuùng vồùi nhau cuợ
ng coỡn coù caùc khoaớng
õổa ra vỏỳn õóử mỏỷt õọỹ cuớa nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ .
Mỏỷt õọỹ nguyón tổớ trong
õổa ra vỏỳn õóử mỏỷt õọỹ cuớa nguyón tổớ trong maỷng tinh thóứ .
Mỏỷt õọỹ nguyón tổớ trong
chióỳm chọự tờnh ra phỏửntrm.chióỳm chọự tờnh ra phỏửntrm.
M ỹ khọỳi Mv = M ỹ khọỳi Mv =
%100.
V
nv
sồớ
yón tổớ
ỳi
ỷt
Trong õoù : n - sọỳ ngyón tổớ coù trong khọỳicồ
v - thóứ tờch cuớa mọỹt ngu
V-thóứ tờch khọ cồ sồớ
Mỏõọỹ mỷt M =
S
%100.
n
s
S
Trong õoù : n
cuớa khọỳi cồ sồớ maỷng tinh thóứ.
õoaỷn thúng nọỳi
ùc laỡ 0,221d vaỡ coù tỏỳt caớ 12 lọự họứng. Maỷng lỏỷp phổồng
nũm ồớ khoaớng 1/4 caùc õổồỡng
ớ taùm lọự họứng nhổ vỏỷy. Maỷng lỏỷp phổồng
hồn nhổng kờch thổồùc lồùn hồn .
guyón tọỳ õổồỹc kyù hióỷu bũng caùc chổợ Hy laỷp cọứ :D, E, J Trong õoù D laỡ kyù hióỷu
odaỷng õa hỗnh ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp nhỏỳt, caùc chổợ coỡn laỷi kyù hióỷu lỏửn lổồỹt ồớ caùc nhióỷt õọỹ
ao hồn.
õióứm giổợa caùc mỷt bón, kờch thổồ
tỏm khọỳi coù nhióửu lọự họứng hồn nhổng kờch thổồùc caùc lọự họứng nhoớ hồn .
Maỷng lỏỷp phổồng tỏm mỷt :
-Loa
ỷi thổù nhỏỳt : nũm trong khọỳi taùm mỷt coù tỏm nũm ồớ trung tỏm khọỳi cồ sồớ vaỡ
õốnh ồớ õióứm giổợa caùc mỷt bón, kờch thổồùc 0,41d. Coù tỏỳt caớ bọỳn lọự họứng nhổ vỏỷy .
-Loaỷi thổù hai : nũm trong khọỳi bọỳn mỷt, tỏm
cheùo khọỳi ^111`, kờch thổồùc 0,225d , coù tỏỳtca
tỏm mỷt coù sọỳ lọự họứng ờt
1.1.6.Tờnh õa hỗnh cuớa kim loaỷi (thuỡ hỗnh) :
1-Khaùi nióỷm vaỡ vờ duỷ :
Khaù nhióửu kim loaỷi coù nhióửu kióứu maỷng tinh thóứ khaùc nhau ồớ caùc khoaớng nhióỷt
õọỹ vaỡ aùp suỏỳt khaùc nhau, tờnh chỏỳt õoù goỹi laỡ tờnh õa hỗnh .
Nhióỷt õọỹ maỡ taỷi õoù kim loaỷi chuyóứn tổỡ kióứu maỷng naỡy sang kióứu maỷng khaùc goỹi laỡ
nhióỷt õọỹ tồùi haỷn cuớa chuyóứn bióỳn õa hỗnh . Nhióỷt õọỹ naỡy coỡn phuỷ thuọỹc vaỡo tọỳc õọỹ nung
noùng, tọỳc õọỹ laỡm nguọỹi vaỡ traỷng thaùi ban õỏửu cuớa kim loaỷi . Caùc daỷng õa hỗnh khaùc nhau
cuớa mọỹtn
ch
c
8
Vê dủ : Sàõt l kim loải cọ tênh âa hçnh , å
o
C âãún
1392
o
C cọ mảng láûp phỉång tám màût gi l FeJ.
Thiãúc åí nhiãût âäü thỉåìng cọ mu sạng bảc, cọ thãø ha
l Sn
E
. Nhỉng khi lm ngüi xúng -30
o
C thç tråí thnh Sn
D
cọ mu xạm åí dảng bäüt.
2-Sỉû thay âäøi tênh cháút khi co
Khi cọ chuøn biãún âa hçnh cạc kim loải âãưu cọ sỉû thay âäøi cạc tinh cháút ca chụng.
-Thãø
Tỉì Fe
D
sang Fe
E
thãø têch ca cọ gim âi khong 1% . Tỉì Sn
E
-Thay âäøi vãư cå tênh : t
-Thay âäøi vãư l tênh : do sỉû sàõp xãúp ca ngun tỉí cọ thay âäøi nãn nhiãût dung ,
âiãûn tråí âãưu biãún âäøi âi.
Sỉû thay âäøi tênh cháút ca kim loảik
lỉåỵng âãø táûn dủng cạc tênh cháút cọ lå
âỉåüc sỉí dủng ráút nhiãưu trong nhiãût luûn .
1.1.7.Âån tinh thãø v âa tinh thãø :
1-Tênh cọ hỉåïng ca tinh thãø : Mảng tinh thãø ln ln thãø hiãûn tênh cọ hỉåïng (dë
-6
:cm, theo truỷc c coù U = 3,7
2-ồn tinh thóứ vaỡ õa tinh thóứ :
ồn tinh thóứ : Nóỳu vỏỷt tinh thóứ coù maỷng thọỳng nhỏỳt vaỡ phổồng khọng thay õ
toaỡn bọỹ thóứ tờch thỗ goỹi laỡ õồn tinh thóứ.
óứ hỗnh dung vóử õồn tinh thóứ ta lỏỳy mọỹt khọỳi cồ sồớ vaỡ tởnh tióỳn noù theo ba truỷc toỹa
õọỹ vồùi õoaỷn bũng chu kyỡ tuỏửn hoaỡn maỷng (thọng sọỳ maỷng) seợ õổồỹc õồn tinh thóứ.
T
loaỷi õóứ coù õổồỹc tinh thóứ phaới aùp duỷng cọng nghóỷ õỷc bióỷt "nuọi" õồn tinh thóứ. Ngaỡy nay
ngổồỡi ta mồùi chóỳ taỷo õổồỹc caùc õồn tinh thóứ kim loaỷi coù kờch thổồùc nhoớ, daỡi khoaớng 3,5
cm.
Mọỹt sọỳ õồn tinh thóứ, õỷc bióỷt laỡ khoaùng vỏỷt, coù bóử mỷt ngoaỡi khaù nhụn, hỗnh daùng
xa
ùc õởnh, õoù laỡ nhổợng mỷt phúng nguyón
nguyón tổớ lồùn nhỏỳt).
Tờ
knhaucoù mỏỷt õọỹ nguyón tổớ khaùc nhau.
.
a tinh thóứ : laỡ kim loaỷi coù cỏỳu taỷo gọửm nhióửu tinh thóứ. Mọựi tinh thóứ trong õoù goỹi laỡ
haỷt.
a tinh thóứ coù caùc õỷc õióỳm sau :
-Do sổỷ õởnh hổồùng maỷng tinh thó
giổùa caùc haỷt luọn lóỷch nhau mọỹt goùc naỡo õoù.
-Taỷi vuỡng bión giồiù haỷt maỷng tinh thóứ bở xọ lóỷch .
-a tinh thóứ coù tờnh õúng hổồùng
Do õoù trong thổỷc tóỳ caùc kim loaỷi thổồỡng gỷp õóửu coù cồ tờnh õọửng nhỏỳt theo moỹi phổồng.
Nóỳu õem keùo, caùnkim
hổồùng cuớa noù. Vờ duỷ : dỏy theùp khi keùo nguọỹi vồùi õọỹ b
cỏửn cỏứu, caù
Theo kêch thỉåïc ca sỉû sàõp xãúp khäng tráût tỉû ta phán chia sai lãûch ra lm ba
loải : sai lãûch âiãøm, sai lãûch âỉåìng v sai lãûch mà
a.Cạc sai lãûch âiãøm :
ïc sai lãûch cọ kêch thỉåïc bẹ theo ba chiãưo
quanh mäüt âiãøm. Gäưm cạc loải sau âáy;
-Nụt träúng : l cạc nụt mảng khäng cọ ngun tỉí chiãúm chäù .
-Cạc ngun tỉí nàòm xen giỉỵa cạc nụt mảng
- Cạc ngun tỉí lả nàòm trãn cạc nụt mảng hay xen giỉỵa cạc nụt mảng.
Do cọ c
vë trê quy âënh . Vê dủ : nụt träúng lm cạc ngun tỉí xung quanh nọ cọ xu hỉåïng xêch lải
gáưn nhau, ngun tỉí xen giỉỵa nụt mảng lm cạc ngun tỉí xung quanh cọ xu hỉåïng bë
däưn ẹ
p lải.
Säú lỉåüng cạc nụt träúng v ngun
nhiãût âäü. Nhiãût âäü cng
. Kim loải cng báøn thç kh nàng ngun tỉí lả chui vo mảng tinh thãø cng nhiãưu
v do âọ säú lỉåüng sai lãûch âiãøm tàng.
b.Cạc sai lãûch âỉåìng :
l cạc sai lãûch cọ kêch thỉåïc låïn theo mäüt chiãưu âo v bẹ theo hai chiãưu âo co
Nọ cọ dảng âỉåìng thà
-Mäüt da cạc nụt träúng hay cạc sai lãûch âiãøm khạc
-Lãûch : l dảng sai lãûch âỉåìng quan trng nháút v cọ tênh äøn âënh cao.
c.Cạc sai lãûch màût :
la
d
m
11
`
H
Çnh 1.8- Sai lãûch âiãøm trong mản
-Lãûch xồõn : Ta cọ thãø hçnh dung lãûch xồõn nhỉ sau : càõt mảng tinh thãø hon
chènh bàòng bạn màût ABCD.Sau âọ xãï dëch hai pháưn ca mảng tỉång âäúi våïi nhau theo
màût càõt âi mäüt thäng säú mảng (cạc ngun tỉí nàòm trong vng tỉì B o A dëch âi mäüt
khong nh hån mäüt thäng säú mảng, tải A dëch chuøn bàòng khäng). Lục ny mảng tinh
thã
ø khäng phi gäưm nhiãưum
m
õn
12
H
ỗnh 1.9
*Lóỷ ựn hồỹp : laỡ loaỷi lóỷch coù daỷng tọứng hồỹp cuớa hai loaỷi lóỷch trón, coù daỷng hỗnh
hoỹc rỏỳt phổùc taỷp .
h hổồớng rỏỳt nhióửu õóỳn quaù trỗnh chuyóứn
ỹt cuớa kim loaỷi. Sổỷ coù mỷt cuớa lóỷch laỡm cho kim loaỷi dóự trổồỹt, laỡm
ho õọỹ bóửn thổỷc tóỳ cuớa noù giaớm õi rỏỳt nhióửu so vồùi tờnh toaùn. Vờ duỷ : sừt coù
-Mọhỗnhtaỷo lóỷch õổồỡng trong maỷng tinh thóứ.
ch họ
A
H
ỗnh 1.10- Lóỷch xoừn: mọ hỗnh taỷo thaỡnh (a), mọ hỗnh khọng
B
C
D
b)
c)
a)
b.Taùc duỷng cuớa lóỷch :
Lóỷch coù vai troỡ rỏỳt lồùn trong tinh thóứ, noù aớn
gian (b) vaỡ sổỷ sừp xóỳp nguyón tổớ trong vuỡng lóỷch (c)
o nh nhiãùu xả ca tia rån ghen trãn máùu kim loải ta cọ
thãø biãút
9.Cạc phỉång phạp nghiãn cỉïïu kim loải v håüp kim :
1-Cạc phỉång phạp nghiãn cỉïu täø chỉïc :
a.Màût gy :
Âáy l phỉång p
hạt hiãûn âỉåüc cạc vãút nỉït låïn, xạc âënh âỉåüc âäü hảt cạc láùn xè låïn Tỉì âọ cọ thãø så
bäü kãút lûn âỉåüc cháút lỉåüng ca kim loải .
b.Täø chỉïc thä âải :
B gy máùu kim loải räưi mi phàóng trãn giáúy mi. Trãn bãư màût màût ca nọ cọ thãø
phạt hiãûn âỉåüc : bt khê, räù n
håüp cọ thãø tháúỉ
gthẹp. Thỉåìng dng âãø phạt hiãûn täø chỉïc thåï trong váût cạn rn, sỉû phán bäú ca cạc
vu
ìng tinh thãø trong thi âục .
c.Täø chỉïc tãú vi :
L phỉång phạp nghiãn cỉïu täø chỉïc kim loải dỉåïi kênh hiãønvi.Kê
liãûu hc thäng dủng cọ âäü pho
chãú tảo khạ cäng phu. Phỉång pha
-Cạc thnh pháưn täø chỉ
-Sỉû phán bäú ca tảp cháút.
-Sỉû thoạt cạc bon åí bãư màût .
-Cạc vãút nỉït tãú vi .
-Cạc låïp bo ha cạc bon, nhäm, ni tå
2-Nghiãn cỉïu cáúu trục bàòng tia rån ghen :
L phỉång phạp nghiãn cỉïu sỉû sàõp xãúpc
tia rån ghen . Càn cỉï v
âỉåüc sỉû sàõp xãúp ca cạc ngun tỉí v khong cạch giỉỵa cạc màût tinh thãø .
3-Phán têch họa hc v quang phäø quang phäø :
a-Phán têch họa hc :
4-Xạc âënh thnh pháưn cạc bon bàòng tia lỉía khi mi :
Cạc bon l thnh pháưn quan trng nháút trong thẹp, sỉû biãú
n âäøi ca nọ lm thay
âäøi tênh cháút ca thẹp
lỉía khi mi thẹp. Våïi thẹp cạc bon tháúp tia lỉía kh
bon cng tàng lãn tia lỉía cng räüng ra v ngàõn lải. Phỉång phạp ny âỉåüc sỉí dủng
räüng ri trong sn xút. Âäü chênh xạc tỉì 0,1-0,2%C phủ thüc vo kh nàng quan sạt
ca ngỉåìi cäng nhán.
5-Cạc phỉång phạp âo cå l tênh ca kim loải :
Cå l tênh ca kim loải l cạc chè tiãu quan trng cáưn phi xạc âënh âãø sỉí dủng
váût liãûu håüp l . Cạc phỉång phạp ny âỉåüc xạc âënh trãn cạc mạy mọc ca phng thê
nghiãûm.
6-Cạc phỉång phạp váût l kiãøm tra táût hng trong kim loải :
Cạc táût hng nhỉ nỉït, räù, b
t khê, láùn xè nàòm trong kim loải ráútng
phi phạt hiãûn chụng bàòng cạc phỉång phạp khäng phạ hy kim loải. Tron
gcạc tia âám xun nhỉ rån ghen, gam ma Cọ thãø dng siãu ám v nhiãùm tỉì âãø
phạt hiãûn cạc khuút táût ny. Tia rån ghen cọ kh nàng phạt hiãûn âỉåüc táût hng trong chi
tiãút thẹp dy 20 cm. Tia gam ma kiãøm tra âỉåüc váût cọ chiãưu dy låïn hån.
1.2.CÁÚU TẢO CA KIM LOẢI LNG V ÂIÃƯU KIÃÛN KÃÚT TINH :
Pháưn låïn cạc kim lo
âục thnh hçnh sn pháøm hay bạnt
lå vo quạ trçnh chuøn tỉì trảng thại lng sang trảng thại ràõn, âọ l quạ trçnh kãút tinh .
Âënh nghéa : kãút tinh l quạ trçnh hçnh thnh mảng tinh thãø tỉì trảng thại lng v thỉåìng
gi l
kãút tinh láưn thỉï nháút .
1.2.1.Cáúu tảo ca kim loải lng :
Trong kim loải lng cạc ngun tỉí khäng sàõp xãúp häùn loản nhỉ åí trảng thạik
Song cng khäng sàõp xãúp tráût tỉû nhỉ åí trảng thại ràõn. Nãúu xem xẹt biãøu hiãûn bãn ngoi
thç kim loải lng gáưn våïi kim loải ràõn hån so våïi trảng thại khê.
-Nhiãût nọng chy bẹ, chè b
-Gáưn âiãøm nọng chynhi
trong khi âọ kim loải ràõn v khê khạc nhau 25%.
1.2.2.Âiãưu kiãûn nàng lỉåüng caqu
Trong tỉû nhiãn mi quạ trçnh
tỉû phạt âãưu xy ra theo chiãưu
gim nàng lỉåüng, tỉïc l theo
chiãưu åí trảng thại måïi cọ nàng
lỉåüng dỉû trỉỵ nh hån.Vê du û: mäüt
hn bi âàûtta
3
2
ng làn xúng vi trê B äøn âënh
hån . Trong trỉåìng håüp ny nàng
1
H
çnh 1.12- Så âäư biãøu thë vë trê äøn âënh
khäng äøn âënh(2) v gi äøn âënh (3)
g û tr ỵ nl ãú ng
(1),
hn bi.
Trong hãû thäúng váût cháút gäưm
û trỉỵ âỉåüc âàûc trỉng bàòng nàng l
F = U - TS
Trong âọ : -U l näüi nàng ca hãû t
-S l enträpi
Nàng lỉåüng tỉû do thay âäøi theo nhiãût
âäü v cạc úu täú khạc. Tỉì biãø
quan hãû giỉỵa nàng lỉåüng tỉû do v nhiãût
âäü ta tháúy :
çnh 1.13- Så âäư biãún âäøi nàng
lỉåüng tỉû do
'
F ca trảng thại
lng v ràõn theo nhiãût âäü
quạ trçnh kãút tinh chỉa xy ra, nghéa l giỉỵa kim loải ràõn v kim loải lng cọ cán bàòng
âäüng . Âiãưu âọ cọ nghi l : nãúu cọ mäüt lỉåüng kim loải lng kãút tinh thç cng cọ mäüt
lỉåüng nhỉ váûy kim loải ràõn nọng chy . Chè åí nhiãûtâäü T < T
s
, âãø F
r
< F
l
r rãût sỉû kãút
tinh måïi xạy ra . T
s
âỉåüc gi l nhiãût âäü kãt tinh l t
Nhỉ váûy nhiãût âäü kãút tinh thỉûc tãú ln tháúp hån T
s
hiãûn tỉåüng ny gi l sỉû quạ
ngüi v hiãûu säú giỉỵa hai nhiãût âäü âọ gi l âäü quạ ngüi, k hiãûu 'T. Pháưn låïn cạc kim
16
loải kãút tinh våïi âäü quạ ngüi 'Tnh , khong tỉì 2y5
0
C . Tuy nhiãn cng cọ kim lai
kãút tinh våïi âäü quạ ngüi låïn (Stibi cọ 'T = 41
o
C).
Váûy âiãưu kiãûn nàng lỉåüng âãø xykãút tinh l phi lm ngüi kim loải lng tåïi nhiãût
út tinh våïi sỉûü quạ ngüi nháút âënh. Ta cng cọ thãø
nh trong lng khäúi kim loải lng, chunïg l nhỉỵng máưm mäúng âáưu tiãn âãø phạt triãøn lãn
thnh hảt tinh thãø.
Theo âàûc tênh phạt sinh máưm âỉåüc chia lm hai loải : máưm tỉû sinh (âäưng pha) v
máưm khäng tỉû sinh (k sinh)
a-Máưm tỉû sinh (máưm âäưng pha) : L máưm sinh ra trỉûcti
giụp âåỵ ca bãư màût cạ
c hảt ràõn cọ sàơn trong âọ .
Tải nhiãût âäü tháúp hån T
s
cạc nhọm ngun tỉí sàõp xãúp cọ tráût tỉû trong kim loải lng
cọ kêch thỉåïc låïn hån mäüt giạ trë xạc âënh ỉïng våïi mäùi nhiãût âäü s cäú âënh lải, khäng tan
âi nỉỵa v cọ âiãưu kiãûn phạt triãøn lãn thnh hảt tinh thãø.
Ta xẹt âiãưu kiãûn nàng lỉåüng ca sỉû tảo máưm ny.Gi sỉí ràòng tải nhiãût âäü no âọ
nh hån Ts trong kim loải lng xút hiãûn n nhọm ngun tỉí sàõp xãúp tráût tỉû cọ thãø têch v.
Tải nhiãût âäü ny ta cọ F
r
< F
l
.Gi 'F
v
= F
l
- F
r
, l hiãûu säú nàng lỉåüng tỉû do giỉỵa kim loải
lng v kim loải ràõn tênh cho mäüt âån vë thãø têch kim loải lng thç 'F
v
< 0 khi T < T
s
.
th
thç khi nọ phạt triãøn lãn lm cho nàng lỉåüng
ca hãû thäúng tàng lãn, khäng ph håüp våïi tỉû nhiãn nãn s tan âi.
-Nãúu nhọm ngun tỉí trátû tỉû cọ r
2
> r
th
khi phạt triãøn lãn lm gim nàng lỉåüng ca
hãû thäúng v nọ tråí thnh máưm tháût sỉû.
Kãút
õp
htåïi hản nhỉ sau : tçm giạ trë cỉûc âải ca biãøu thỉïc (1) v tênh
âỉåü
th
=
lûn : tải mäüt nhiãût âäü nháút âënh nh hån Ts trong kim loải lng cọ vä säú nhọm
ngun tỉí sà xãúp tráût tỉû cọ kêch thỉåïc khạc nhau. Chè nhỉỵng nhọm no cọ kêch thỉåïc
låïn hån mäüt giạ trë tåïi hản no âọ måïi tråí thnh máưm thátû sỉû, cn nhỉỵng nhọm khạc tan
âi.
Ta cọ thãø tênh bạnkên
Fv'
V
2
c r û(2) , giạ trë r = 0 khäng cọ nghéa. Khi nhiãût âäü kãút tinh cng tháúp
('Fåïn) thç r
th
cng nh v cng cọ nhiãưu nhọm ngun tỉí tráût tỉû cọ kêch thỉåïc låïn hån
r
th
â í thnh máưm. Do âọ sỉû kãút tinh xy ra dãù dng hån. Tải T = T
2
Hçnh1.14 - Quan hãû giỉỵa bạn kênh máưm v 'F
Trong kim loải lng khäng thãø ngun cháút tuût âäúi âỉåüc, nãn bao giåì cng cọ tảp
cháút. Âọ l cạc cháút láùn läün khäng tan nhỉ : bủi than, bủi tỉåìng l,cạc äxyt,nitrit Chu
giụp cho quạ trçnh sinh máưm trãn bãư màût ca chụng xy ra dãù dng hån. Vai tr ca
máưm khäng tỉ
nhanh chọng. Máưm khäng tỉû sinh bao gäưm :
-Cạc pháưn tỉí váût láùn läün khäng
mảng v kêch thỉåïc khäng sai khạc nhiãưu våïi kim loải kãút tinh.
-Cạc hảt ráút nh cọ kh nàng háúp thủ trãn bãư màût ca chụng nhỉỵng ngun tỉí kim
loải kãút tinh.
-Thnh khn âục, âàûc
tr
p
m
18
ra ba máưm måïi. Quạ trçnh nhỉ váûy cỉï tiãúp tủc xy
íng kãút tinh åí giáy thỉï n. Do sỉû âënh hỉåïng ca
máưm
hỉỵng hảt do máưm sinh ra trỉåïc s låïn hån vç
gcng êt cọ âiãưu
cạc hçnh dạng sau âáy :
ỉång.
-Hảt dảng táúm : do máưm phạt triãøn mảnh theo mäüt màût â cho.
ilm ngüi ráút nhanh.
màût cọ
máût âä åïn máưm phạt triãøn mảnh hån cạc phỉång v màût cọ máût âäü bẹ. Màût khạc tinh
thãø cn phạt triãøn mảnh theo phỉång tn nhiãût, nãn ban âáưu ca sỉû kãút tinh, tinh thãø cọ
k quạ trçnh kãút tinh ta nháûn tháúy : âáưu tiãn máưm phạt
nãn trủc thỉï nháút. Sau âọ tỉì trủc thỉï nháú
åí giáy thỉï nháút phạt triãøn lãn v sinh
a
)
b
)
H
inh 1.15- Máưm k
y
ï sinh dản
g
chm cáưu
(
a
)
v dản
g
tháúu kênh
(
b
)
.
ra cho âãún khi ton bäü khäúi kim loải lo
trong khäng gian l ngáùu nhiãn nãn phỉång mảng giỉỵa cạc hảt lãûch nhau. Cạc hảt
tảo thnh cọ kêch thỉåïc khäng âäưng âãưu, n
cọ âiãưu kiãûn phạt triãøn. Nhỉỵng hảt do cạc máưm cng sinh ra sau cn
kiãûn phạt triãøn nãn cọ thãø nh hån.
2-Hçnh dạng ca hảt kim loải âục:
Hảt kim loải nháûn âỉåüc sau khi âục cọ thãø cọ nhiãưu hçnh dạng ráút khạc nhau.Trong
thỉûc tãú cọ thãø gàûp
-Hảt dảng cáưu : do máưm kãút tinh phạt triãøn âãưu theo miph
Sa hiãưu trỉåìng håüp cọ
thãø nhçn tháúy bàòng màõt
ïng lm nh hảt kim loải vç hảt nh cọ cå tênh
håüp do u cáưu ca k thût ta måïi lm cho
h
g thỉûc tãú cọ nhiãưu úu täú nh
güi âãún âäü låïn hảt ta sỉí dủng hai âải
åüng sau :
-Täúc âäü sinh máưm : l säú lỉåüng tám
áưm sinh ra trong mäüt âån vë thãø têch v
l Trernop tçm ra di39cm
glm co thi thẹp âục
nàûng 100 táún. Nhạnh cáy ny
trỉng by tải viãûn bo tng
phạo binh Nga.
H
çnh 1.1
6
- Så âäư kãút tinh dảng nhạnh cáy
(a) v nh chủp tinh thãø nhạnh cáy (b)
b-Kêch thỉåïc hảt kim loải :
Kêch thỉåïc hảt kim loải l mäüt trong nhỉỵng chè tiãu
lỉ g kim loải (ch úu l cå tênh). Do khäng thãø tạch råìi tỉìng hảt kim loảira
nãn phi quy âỉa ra cạc quy ỉåïc âãø âạnh giạ âäü låïn ca chụng. Thäng thỉåìng xạc âënh
âäü låïn hảt trãn täø chỉïc tãú vi theo cạc phỉång phạp sau :
- Âo diãûn têch S ca hảt trãn màût càõt (ca
- Âo âỉåìng kênh d trung bçnh ca hảt (chiãưu ngang).
- So sạnh våïi bng chøn cọ âäü phọng âải X100 láưn (thỉåìng dng nháút).
Sau khi xạc âënh kêch thỉåïc theo mäüt trong ba cạch trãn ta sàõp xãúp chụng vo mäüt
bng cáúp hảt. Cáúp hảt kim loải tỉì -3, -2 11, 12. Thäng dủng nháút l tỉì
20