ristalizacija Kristalizacija se sastoji u izdvajanju vrste faze

Кristalizacija Ø Kristalizacija se sastoji u izdvajanju čvrste faze koja se nalazi u tekućem stanju tj. u izdvajanju čvrste otopljene materije iz rastvora. Ø Kristali su čvrsta, hemijski homogena tela, koja imaju pravilan oblik. Ø U tehnologiji se raznovrsni oblici kristala koriste za dobijanje materije u obliku kristala određenog oblika, boje i svojstava.

Ø Prvi centri kristalizacije – NUKLEUSI, koji rastu daljim hlađenjem (za njega se „lepe“ novi atomi tečnog metala, kristaliti), rastu imajući pravilan geometrijski oblik (dok se ne dodirnu sa drugim, naraslim kristalitima). Ø Proces kristalizacije se odvija samo pri temperaturama koje su niže od temperature topljenja. Ø Stepen pothlađivanja ΔT je razlika između Tt (temperatura topljenja) i Tk (temperature ključanja), sa povećanjem brzine hlađenja, povećava se stepen pothlađivanja. Ø Pri velikim brzinama hlađenja moguće je dobiti amorfnu strukturu. Ø Pothlađivanje je izvođenje iz ravnoteže. Ø Faze procesa kristalizacije: • Formiranje stabilnih jezgara kristalizacije • Rast kristala i formiranje metalnih zrna

Formiranje stabilnih jezgara kristalizacije Ø Homogena jezgra • Obrazuje se u tečnom materijalu, nezavisno-spontani. • Samo u čistom metalu. • U tečnom metalu atomi nisu raspoređeni proizvoljno, ali nemaju ni pravilan raspored, struktura tečne faze : njeni atomi su u stalnom pokretu, ali oni ipak na određenim mestima koja se menjaju u svakom trenutku, zadržavaju neku pravilnost rasporeda i međusobno restojanje u prostoru (manje grupe mogu imati pravilan raspored). • Embrion se naziva grupa atoma manja od kritične veličine. • Jezgro kristalizacije je grupa atoma veća od kritične veličine, zahteva veće pothlađivanje. • Embrion se stalno formira i rastvara u tečnoj fazi • Što je manja veličina jezgra, to je veći odnos njegove površine prema zapremini, veći deo ukupne slobodne energije koji odlazi na površinsku energiju.

Formiranje stabilnih jezgara kristalizacije Ø Heterogena jezgra kristalizacije • U rastopljenim tehnički čistim materijalima, na površinama posuda i nerastvorenim primesama zahtevaju manje slobodne energije za formiranje stabilnih jezgara kristalizacije. • Za formiranje, osnova mora imati : 1. Višu temperaturu od temperature topljenja rastopljenog metala. 2. Dobro kvašena rastopljenim metalom. • Površinska energija manja za stvaranje heterogenih jezgara, promena ukupne slobodne energije za formiranje slobodnih jezgara manja, a samim tim Rk. • Veća količina rastopljivih čestica, veći broj jezgara kristalizacije, metalna zrna manja.

Rast kristala, formiranje metalnog zrnа Ø Atomi u kristalu zauzimaju pravilan trodimenzionalni raspored, kristal ima drugu prostornu orijentaciju. Ø Kristali rastu slobodno i imaju uglavnom pravilan geometrijski oblik, što više rastu, međusobno se dodiruju i njihov oblik se narušava. Ø Na kraju kristalizacije, kristali imaju nepravilan oblik. Ø Polikristal : sastoji se iz velikog broja kristala međusobno različito orijentisanih. Ø Metalna zrna : kristali u očvrslom polikristalnom metalu. Ø Granica metalnog zrna : dodirne površine između kristala. Ø Metalan zrna imaju različito izražena svojstva u raznim pravcima. Ø Što je broj metalnih zrna veći, ona ravnomernija po veličini, to je metal više “kvazi izotropan”.

Kristalna rešetka Ø Kristalna rešetka je sastav pravilnog rasporeda čestica u kristalima. Prema vrsti veze i rasporedu gradivnih elemenata razlikuju se: • Metalna kristalna rešetka • Atomska kristalna rešetka • Molekularna kristalna rešetka • Jonska kristalna rešetka