Segregatie (materiaalkunde)
concentratieverschil dat optreedt tijdens het stollen in een materiaal Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
concentratieverschil dat optreedt tijdens het stollen in een materiaal Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Segregatie is een verschijnsel dat optreedt binnen een materiaal waar tijdens het stollen of in een vaste oplossing op microscopische schaal gebieden zijn gevormd met een concentratieverschil in atomen, ionen of moleculen. Om deze reden wordt het ook wel fasenscheiding genoemd. Een veelvoorkomend fenomeen hiervan is korrelgrens-segregatie, welke resulteert in een concentratieverschil in atomen binnenin een korrel en aan de korrelgrens.
In principe is deze term vergelijkbaar met adsorptie en diffusie, maar men spreek over segregatie als het specifiek gaat over dit fenomeen bij stollen. Het is een vorm van diffusie binnenin de korrels (kristallieten) in een polykristallijn materiaal of de gevormde nucleatiekernen en de nog te stollen vloeistof.
Tijdens het stollen start de nucleatie met het vormen van nucleatiekernen in de vloeistof. Door het te snel stollen van een legering kan de samenstelling in de nucleatiekernen van de korrels anders zijn dan aan de korrelgrens van de korrels, dit fenomeen wordt segregatie genoemd. Hierdoor is er uiteindelijk een concentratieverschil ontstaan tussen de uiteindelijk gevormde korrels. De mate van segregatie wordt bepaald door de diffusiesnelheid in de korrels. Deze snelheid is afhankelijk van de temperatuur en de concentratiegradiënt.
Er zijn meerdere vormen van segregatie tussen twee gebieden, namelijk:
In legeringen komt het voor dat de korrels niet alleen te onderscheiden zijn op basis van hun kristaloriëntatie, maar ook op de concentraties van de verschillende elementen binnenin de korrels. In dit geval is het mogelijk dat door de concentratieverschillen segregatie optreedt. Bijvoorbeeld korrelgrens-segregatie, hierbij komt er een hogere concentratie rooster-defecten terecht in de korrelgrens, waardoor deze nog zwakker worden. Door deze korrelgrens-segregatie is de korrelgrens veel brosser geworden en de kans op korrelgrens-breuk aanzienlijk hoger geworden.
Na korrelgrens-segregatie is het ook mogelijk dat de hoge concentratie aan de korrelgrens door middel van extractie uit de stof wordt gehaald of uit zichzelf vloeit. Dit gebeurt bijvoorbeeld in sommige gesteenten wanneer deze gaan smelten. Ook bij metalen kan dit het geval zijn. Als de hoge concentratie aan de korrelgrens het eerst smelt, zal deze uit het materiaal vloeien.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
