[금속실험] 재료의 확산실험 (예비+결과레포트)

소개글

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목차

1)실험제목

2)실험목적

3)실험장비

4)실험재료

5)관련이론

6)실험방법

7)실험결과

8)고찰

9)참고자료 & 문헌

본문내용

y\" 들이 존재하여 이들이 확산을 근복적으로 쉽게 한다는 점으로 이해 할 수 있다. 이에 따라서 입계 확산의 활성화 에너지는 체확산의 그것보다 EH한 이에 해당되게 적다.(통상 2/3정도)
다결정체에서 진행되는 확산은 이에 따라서 체확산 및 입계확산의 합이 된다.
물질 전송은 확산속도와 확산단면적에 의해서 결정되기 때문에 입계확산의 경우 그 단면적이 매우 적기 때문에 (입계의 폭 약~5Å), 이것에 의한 물질 수송은 체확산의 속도가 매우 적은, 낮은 온도와 제법 주목되는 넓이를 지닌 보다 적은 결정입도에 있어서 전체 물질 수송을 지배하며 보다 높은 온도에서는 입계 확산에 의한 물질수송은 무시할 수 있다.
6)실험방법
1.Cu와 Zn 시료를 동시에 로속에 넣어서 550 ℃에서 10분간 가열한 다음 용해된 Zn용액을 예열된 Cu의 환봉 구에 장입한 다음
2. 냉각된 시료의 길이(45mm)는 절반으로 자른 다음 나머지 한 부분을 다시 300℃의 로속에 넣어 30분 간격으로 가열 처리
3. 1차 확산시킨 시료와 함께 30분 간격으로 열처리한 시료의 단면을 현미경 관찰 할 수 있도록 정밀하게 연마
4. 현미경의 micrometer를 사용하여 그 평균 깊이를 각각 측정
7)실험결과
1. 확산(×100) - 확산거리
2. 확산 계수
X = √2bt
X : 이동거리 (mm)
b : 확산 계수
t : 시간 (sec)
=> X = 2bt →b =
확산 계수(mm/sec)
표준시편
0
30분 경과
0.00002167
60분 경과
0.00001554
120분 경과
0.00001429
◆ 확산 거리와 확산계수
시간(분)->초(Sec)
결과 값(um)
확산계수 (mm2/sec)
0 -> 0
269.17(0.26917mm)
30 -> 1800
279.32(0.27932mm)
0.00002167
60 -> 3600
334.48(0.33448mm)
0.00001554
120 -> 7200
453.63(0.45363mm)
0.00001429
3. 확산 거리 그래프
4. 확산 계수 그래프
=> Cu와 Zn시편을 동시에 550℃의 가열로에서 10분간 가열시킨 후 용해된 Zn용액을 예열된 Cu의 환봉 구에 장입한 다음 상온에서 냉각시킨 시편와 300℃에서 각각 30분, 60분, 120분 열처리를 한 시편이다. 4개의 시편 모두 Zn와 Cu가 서로 상호 확산을 하여 두 시료 사이에 0.26917mm, 0.27932mm, 0.33448mm, 0.45363mm의 길이에 황동이 존재하게 되었으며 Cu 내부로 Zn이 확산하는 것은 이는 농도 차에 의해서 일어난 것으로 고 농도영역인 Zn에서 저 농도 영역인 Cu쪽으로 확산이 일어난 것이다. 이를 보면 300℃에서 가열하지 않은 표준 시편과 300℃에서 차례로 가열한 시편은 순서대로 그 확산 길이가 길어짐을 알 수 있었다. 확산 계수를 계산 해보니까 각 시편마다 그 값은 다르게 나오는 것을 확인 할 수기 있다. 확산 계수에 따라 확산 된 거리가 다르게 나오는 것을 볼 수가 있기 때문에 확산 거리는 확산 계수의 영향이 있다는 걸 알 수가 있다.
8)고찰
재료가 확산를 하면서 서로 칩입하고 치환되는 과정을 알아보기 위하여 실험을 하였는데, 확산거리는 시간에 비례하게 올라가는 것을 볼수 있었지만 확산계수는 시간에 비례하지 않는 그런 모습을 보였다. 확산을 실험하며 각각의 재료들을 서로 섞어내는 합금을 만들어내는 방법을 알수있었고, 시간에 따른 확산거리를 계산할수 있으므로 원하는 만큼만 확산 시킬 수 있는 것을 알수있었다. 실험과정상 고열로 가열하는 과정이 있었기 때문에 조심해서 실험을 해야만 했다.
9)참고자료 & 문헌
1. 저자. “기초실험(Ⅱ)”. 한밭대학교

키워드

확산실험,   금속,   기계실험,   확산,   재료의 확산실험,   재료실험,   재료,   확산계수