ยินดีต้อนรับสู่สื่อการเรียนการสอนอิเล็กทรอนิคส์ ในรายวิชา โลหะวิทยา InE221     
 
     
 
เลื่อนลง
บทเรียนที่1
 
บทเรียนที่2
 
บทเรียนที่3
 
บทเรียนที่4
 
บทเรียนที่5
 
คำถามท้ายวิชา

บทเรียนที่2 โลหะวิทยาเบื้องต้น
 

 การเปลี่ยนแปลงในผลึก

        ผลึกที่ได้กล่าวมาแล้วทั้งหมดนั้น เป็นเรื่องของผลึก ที่ถือว่ามีความสมบูรณ์ทุกประการ เช่น ผลึกจะต้องมีผิวหน้าเรียบ มุมระหว่างหน้า แต่ละหน้า มีค่าคงที่โดยเฉพาะ และมีด้านแต่ละด้านยาวคงที่ และผลึกดังกล่าวนั้นจะมีขนาดเล็ก โดยเฉพาะ
อย่างยิ่งผลึกของโลหะ ซึ่งโลหะนั้นจะประกอบด้วยผลึกจำนวนมาก โดยที่ผลึกแต่ละผลึกจะมีขนาดไม่สม่ำเสมอแต่มีขอบผลึก
ที่ชัดเจน ซึ่งเราเรียกว่า เกรน (Grains) โดยทั่วไปนั้นเกรน แต่ละเกรนของโลหะจะมีทิศทางเรียงตัวที่ต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยกับ
การเย็นตัวของโลหะนั้น ๆ นั้นเอง ตามปกตอผลึกในเกรนของโลหะนั้นจะมีความบกพร่อง และความบกพร่องในผลึกจะส่งผล
ให้คุณสมบัติของโลหะนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลง ซึ่งความบกพร่องดังกล่าวมีรายละเอียดดังต่อไปนี้


ความบกพร่องในผลึก
ความบกพร่องของผลึกอาจจำแนกออกตามลักษณะทางเรขาคณิตได้ดังนี้

 ความบกพร่องในลักษณะจุด (Point Defect)
ความบกพร่องในลักษณะจุดนั้น เกิดขึ้นเนื่องจากสาเหตุสำคัญดังนี้

อนุภาคหายไปจากตำแหน่งที่ควรมีจึงมีที่ว่างเกิดขึ้นเรียกว่า จุดว่าง (Vacancy)
อนุภาคชนิดอื่นเข้าไปอยู่แทนที่อนุภาคเดิม (Substitutional Impulity Atom)
อนุภาคชนิดอื่นเข้าไปแทรกอยู่ในตำแน่งที่ควรเป็นที่ว่าง (Interstitial Impulity Atom)

 

                     

รูป ลักษณะความบกพร่องของผลึกในลักษณะจุดว่าง



                             รูป                             ลักษณะความบกพร่องของผลึกในลักษณะจุดว่าง                             


          

รูป ความบกพร่องของผลึกในลักษณะที่มีอนุภาคอื่นเข้าไปแทนที่อนุภาคเดิม



                             รูป                             ความบกพร่องของผลึกในลักษณะที่มีอนุภาคอื่นเข้าไปแทนที่อนุภาคเดิม 



      

รูป ความบกพร่องของผลึกในลักษณะที่มีอนุภาคชนิดอื่นเข้าไปแทรกอยู่ในตำแน่งที่เป็นที่ว่าง



                             รูป                             ความบกพร่องของผลึกในลักษณะที่มีอนุภาคชนิดอื่นเข้าไปแทรกอยู่ในตำแน่งที่เป็นที่ว่าง 


 ความบกพร่องแบบซอตต์กี (Schottky Defect)
ความบกพร่องแบบนี้เป็นความไม่สมบูรณ์ที่เกิดจากอนุภาคที่เป็นอิออนบวกและอิออนลบหายไปเป็นจำนวนเท่า ๆ กัน ความไม่สมบูรณ์แบบนี้ไม่ได้ทำให้อำนาจไฟฟ้าเกิดการเปลี่ยนแปลงแต่อย่างใด



                         

รูป ลักษณะความบกพร่องแบบซอตต์ก


                             รูป                             ลักษณะความบกพร่องแบบซอตต์กี 


 ความบกพร่องแบบเฟรนเคล (Frenkel Defect)
ความบกพร่องแบบนี้เป็นความบกพร่องที่เกิดจากอิออนเข้าไปอยู่ผิดที่ โดยไปแทรกอยู่กับอิออนอื่น ซึ่งไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องแต่ไปเบียดอยู่กับอิออนอื่น เป็นเหตุให้ตำแหน่งของอิออนในผลึกบางส่วนบิดเบี้ยวไปจากรูปเดิม ดังรูป
ความบกพร่องของผลึกแบบนี้เกิดขึ้นได้ง่ายมากโดยเฉพาะอิออนของโลหะ หรือเกิดจากผลึกของธาตุบางชนิดที่ไม่นำไฟฟ้าแต่เมื่อมีธาตุอื่นเป็นสารปลอมปนอยู่ด้วยกลับทำให้มีสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ (Semicondutor)ได้



                                           

รูป ลักษณะความบกพร่องแบบเฟรนเคล



                             รูป                             ลักษณะความบกพร่องแบบเฟรนเคล 


 ความบกพร่องในลักษณะแนวเส้น (Line Defect)
ความบกพร่องในลักษณะนี้ เป็นความบกพร่องที่เกิดจากอนุภาคของโครงผลึก ณ จุกต่าง ๆ ที่อยู่ในแนวหรือแถว (Row) เดียวกัน ไม่อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ความบกพร่องในลักษณะนี้มี 2 แบบ คือ

Edge Dislocation เกิดจากเมื่ออนุภาคในแถวใดแถวหนึ่งของระนาบหายไป หรือได้แทรกเข้ามาอยู่อย่างผิดปกติ จากรูปนั้น อนุภาคสีดำแทนอนุภาคที่เข้ามาแทนที่ ทำให้บริเวณของผลึกถูกอัดเข้ามาหรือดันออกไปจากแนวปกติ เพื่อแก้ความบกพร่องของอนุภาคในแถวที่เป็นต้นเหตุของความบกพร่องนั้น



                             

รูป ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation



                             รูป                             ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation 



                    

รูป ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation ซึ่งมองจากด้านหน้า




                             รูป                             ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation                             ซึ่งมองจากด้านหน้า 


Screw Dislocation ความบกพร่องแบบนี้เกิดขึ้นจากส่วนในส่วนหนึ่งมีลักษณะเหมือนถูกเฉือนแล้วดันส่วนหนึ่งให้เลื่อนขึ้นข้างบน จากรูป แทนด้วยเส้น AB และกดส่วนหนึ่งให้ต่ำลงแทนด้วยเส้น DC ซึ่งจะทำให้ขอบของผลึกมีแนวไม่ตรงกัน ดังนั้นเส้น AD ก็คือ Screw Dislocation นั่นเอง



    

รูป ลักษณะการเกิด Screw Dislocation


                             รูป                             ลักษณะการเกิด Screw Dislocation 





 


 












                                             

 

 

 

 




 

 

 

การเรียนการสอนโลหะวิทยาฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

1.ความหมายของวัสดุศาสตร์  2. คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ      3. คุณสมบัติเชิงกลของโลหะ  

4. การค้นพบอิเล็กตรอน  5. พันธะเคมี    6. ระบบผลึก   7. การเติบโตของผลึก 

 8. เครื่องตรวจหาโลหะ  9. รังสีเอกซ์    10.  การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ 

11. เฟสไดอะแกรม  12. การกัดกร่อน  13. แบบฝึกหัดโลหะวิทยา

14. เรียนโลหะกับมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ  15. เรือไททานิค อัปปางเพราะความผิดพลาดทางโลหะวิทยาจริงหรือ

16. หนังสือโลหะวิทยาฟิสิกส์

กลับหน้าสารบัญโลหะวิทยาฟิสิกส์

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

โลหะวิทยา