A-modul, Efterår, 2 point, 10 ECTS
Målsætning:
En introduktion til Krystal-strukturer og krystallers kemiske og fysiske egenskaber.
At give en forståelse for geologiske og beslægtede tekniske materialers (metal, keramik, cement) mekaniske egenskaber.
En præsentation af fasediagrammer og fasetransformationer, som redskab til analyse af ligevægte og uligevægte i materialer.
Indhold:
Introduktion til rum-grupper, krystalstrukturers repræsentation. Atomers elektron-struktur. Kemiske bindinger i faste materialer. Ion radius, bindingsstyrke og bindingslængde. Alternative beskrivelser af strukturer: tætpakning, polyedre, Paulings regel. Diskurssion af udvalgte mineralstrukturer.
Introduktion til krystal-defekter. Typer af defekter. Defekt energi og mobilitet. Diffusion. Indflydelse på krystallers makroskopiske egenskaber. Stress/strain og krystallers mekaniske egenskaber. Elastisk deformation, Hookes lov. Permanent deformation, plastisk styrke, brudstyrke. Krybning, deformationsmekanismer. Superplasticitet. Rekrystallisation, kornvækst. Brud mekanik.
Grundbegreber. Gibbs faseregel. Unære og binære fasediagrammer. Smelte-faststof ligevægte. Eksempler fra geologi og materialeteknologi. Energetik og faseligevægte. T-x diagrammer og G-x diagrammer. Elementær nukleationsteori. Metastabil krystallisation. Underafkøling. Fase transformationer, kinetik. Ternære fasediagrammer. Alkemade-teoremet. Rekonstruktion af krystallisations- og opsmeltningsforløb. Komplekse ternære systemer (uden faststofopløselighed). Anvendelser. Cement. - Brug af fasediagram databaser.
Form og omfang:
2 f/uge + 2 ø/uge i efterårssemestret.
En èn-dags ekskursion til Aalborg Portland cementfabrikken.
Obl. program:
Øvelser med afleveringsopgaver.
Forudsætninger:
Bestået 1. del.
Eksamen:
4 timers skriftlig prøve. Bedømmelse efter 13-skalaen under medvirken af censor.
Lærere:
Niels Ø. Olesen, Hans Dieter Zimmermann.