cạc hảt cạt, si, âạ dàm s xục tiãún tảo máưm k sinh cho quạ trçnh kãút tinh ca cạc håüp cháút hydrat ca ximàng. Cäút liãûu ca bã täng thỉåìng sỉí dủng l : cạt, si, âạ väi, âạ granit (khäúi lỉåüng riãng cåỵ 2-3 g/cm 3 ). Âãø chãú tảo bã täng nhẻ cäút liãûu phi l loải xäúp, khäúi lỉåüng riãng nh (khong 1g/cm 3 ) nhỉ : xè l cao, âạ xäúp thiãn nhiãn hay dng phủ gia tảo ra bt khê trong quạ trçnh âọng ràõn. Cå tênh ca bã täng tỉång tỉû nhỉ cẹramic l cọ âäü bãưn nẹn cao, âäü bãưn kẹo tháúp. Giåïi hản bãưn nẹn ca bã täng thüc vo t lãû häùn håüp, bo dỉåỵng dao âäüng tỉì 5 - 60MPa, cn giåïi hản bãưn kẹo chè bàòng tỉì 1/8 - 1/10 bãưn nẹn. 8.6.3.Bã täng cäút thẹp : Ta bäú trê thãm cäút thẹp theo quy lût nháút âënh (thanh, dáy, lỉåïi ) trong bã täng tỉåi s tảo ra bã täng cäút thẹp. Cäút thẹp trong khäúi bã täng lm cho kãút cáúu chëu kẹo , nẹn v ún täút hån. Nãúu cọ hiãûn tỉåüng nỉït trong bã täng thç sỉû phạt triãøn ca vãút nỉït cng bë cäút ngàn cn. Såí dé thẹp âỉåüc dng lm cäút trong bã täng vç ngoi âäü bãư n kẹo cao, âäü do låïn, thẹp cọ hãû säú nåí nhiãût gáưn giäúng be täng, àn mn cháûm trong mäi trỉåìng bã täng v dênh kãút tỉång âäúi chàõc våïi bã täng. Nãúu bãư màût thẹp cọ gán (thẹp ràòn) s l tàng diãûn têch tiãúp xục v cọ kh nàng khoạ hm. Âãø tàng kh nàng chëu nẹn cho bã täng ta tảo ỉïng sút nẹn dỉ dc theo chiãưu cäút thẹp chëu lỉûc chênh v gi l bã täng ỉïng sút trỉåïc (bã täng ỉïng lỉûc trỉåïc). Phỉång phạp ny dỉûa vo âàûc âiãøm ca váût liãûu gin l chëu nẹn täút hån chëu kẹo v do váûy khi lm viãûc ỉïng sút kẹo tạc dủng vỉåüt quạ ỉïng sút nẹn dỉ thç khäúi bã täng måïi bë phạ hu. Cọ hai cạ ch tảo bã täng ỉïng sút trỉåïc : 1-Dáy thẹp cọ âäü bãưn cao âỉåüc âàût vo khn räùng, âỉåüc kẹo våïi lỉûc kẹo låïn v giỉỵ càng. Sau khi âäø bã täng vo khn v âäng cỉïng måïi b lỉûc kẹo ra. Lục ny do biãún dảng ân häưi bë máút âi dáy thẹp bë co lải gáy cho cáúu kiãûn bã täng ỉïng sút nẹn do ỉïng sút âỉåüc truưn ti tåïi bã täng thäng liãn kãút bã täng dáy thẹp. 2-Dáy thẹp âỉåüc lưn qua cạc äúng bàòng kim loải hay cao su â cọ sàơn trong bã täng â âäng cỉïng v âỉåüc kẹo càng âàût vo hai màût âäúi diãûn ca cáúu kiãûn, lm cho cáúu kiãûn åí trảng thại nẹn. Sau âọ âäø vỉỵa bã täng vo cạc läù bao kên dáy thẹp. Khi bã täng â âäng cỉïng v b o dỉåỵng täút måïi thạo kêch ra. Bãt täng ỉïng sút trỉåïc âỉåüc dng trong cạc cáúu kiãûn cáưu v âỉåìng cao täúc. 137 CHặNG 9 : VT LIU KYẻ THUT IN 9.1.TấNH CHT IN CUA VT LIU : Tờnh chỏỳt vỏỷt lyù cuớa vỏỷt lióỷu gọửm coù : tờnh chỏỳt õióỷn, tờnh chỏỳt nhióỷt vaỡ tờnh chỏỳt tổỡ. Trong phaỷm vi chổồng trỗnh ta nghión cổùu tờnh chỏỳt õióỷn vaỡ tờnh chỏỳt tổỡ laỡ caùc tờnh chỏỳt quan troỹng nhỏỳt cuớa vỏỷt lióỷu cuớa vỏỷt lióỷu õióỷn. 9.1.1.ọỹ dỏựn õióỷn : Tờnh chỏỳt õióỷn quan troỹng nhỏỳt cuớa vỏỷt lióỷu rừn laỡ khaớ nng dỏựn õióỷn cuớa noù. Dổỷa vaỡo sồ õọử õo õọỹ dỏựn õióỷn cuớa vỏỷt lióỷu, theo õởnh luỏỷt m ta coù : U = I.R (9.1) Trong cọng thổùc (9.1) thỗ R laỡ õióỷn trồớ cuớa mỏựu vỏỷt lióỷu õo õọỹ dỏựn õióỷn. Giaù trở cuớa R phuỷ thuọỹc vaỡo hỗnh daỷng mỏựu õo maỡ hỏửu nhổ khọng phuỷ thuọỹc vaỡo cổồỡng õọỹ doỡng õióỷn. ióỷn trồớ suỏỳt khọng phuỷ thuọỹc vaỡo hỗnh hoỹc cuớa mỏựu õo nhổng phuỷ thuọỹc vaỡo baớn chỏỳt vỏỷt lióỷu, noù lión hóỷ vồùi õióỷn trồớ R theo cọng thổùc : = l RS = l I US (9.2) Trong õoù :l - khoaớng caùch giổợa hai õióứm õo õióỷn aùp S - tióỳt dióỷn vuọng goùc vồùi hổồùng doỡng õióỷn ọỹ dỏựn õióỷn laỡ nghởch õaớo cuớa õióỷn trồớ suỏỳt = 1 bióứu thở khaớ nng dỏựn õióỷn cuớa vỏỷt lióỷu, õồn vở õo (.m) -1 . Tổỡ phổồng trỗnh (9.1) õởnh luỏỷt m coù thóứ bióứu dióựn dổồùi daỷng vi phỏn : ỷt õọỹ doỡng õióỷn, laỡ doỡng õióỷn õi qua mọỹt õồn vở dióỷn tờch mỏựu vaỡ ổồỡng õọ ỷn trổ ng : J = .E (9.3) Trong õoù J = I/S goỹi laỡ mỏ c ỹ õió ồỡ E = U l (9.4) Caùc vỏỷt lióỷu rừn coù õọỹ dỏựn õióỷn traới rọỹng trón hai baớy cồợ sọỳ. Cn cổù vaỡo khaớ nng dỏựn õióỷn vỏỷt rừn õổồỹc chia ra ba loaỷi : dỏựn õióỷn, baùn dỏựn õióỷn vaỡ õióỷn mọi (caùch õióỷn). Kim loaỷi laỡ vỏỷt lióỷu dỏựn õióỷn tọỳt, õọỹ dỏựn õióỷn khoaớng 10 7 (.m) -1 . Chỏỳt õióỷn mọi coù õọỹ dỏựn õióỷn õióỷn trổồỡng vaỡ caùc haỷt mang õióỷn ỏm thỗ theo chióửu ngổồỹc laỷi. Trong õa sọỳ caùc vỏỷt rừn doỡng tổỡ 10 -10 õóỳn 10 -20 (.m) -1 . Chỏỳt baùn dỏựn coù õọỹ dỏựn õióỷn tổỡ 10 -6 õóỳn 10 4 (.m) -1 Doỡng õióỷn õổồỹc taỷo thaỡnh do chuyóứn õọỹng cuớa caùc haỷt mang õióỷn tờch dổồùi taùc duỷng cuớa õióỷn trổồỡng ngoaỡi. Caùc haỷt mang õióỷn tờch dổồng chuyóứn õọỹng theo hổồùng cuớa 138 âiãûn âỉåüc tảo båíi cạc âiãûn tỉí tỉû do. Trong váût liãûu ion sỉû chuøn dåìi thưn tụy ca cạc ion cng cọ thãø tảo ra dng âiãûn. 9.1.2.Cáúu trục vng nàng lỉåüng trong váût ràõn : Trong cạc cháút dáùn âiãûn, bạn dáùn v mäüt säú loải âiãûn mäi chè täưn tải sỉû dáùn âiãûn bàòng âiãûn tỉí v âäü dáùn âiãûn ny phủ thüc ráút låïn vo säú lỉåüng âiãûn tỉí cọ kh nàng tham gia dáùn âiãûn. Trong mäüt loải váût liãûu củ thãø, säú âiãûn tỉí cọ kh nàng dáùn âiãûn liãn quan âãún sỉû sàõp xãúp cạc trảng thại âiãûn tỉí (cạc mỉïc nàng lỉåü ng âiãûn tỉí) v cạch thỉïc chiãúm chäù ca âiãûn tỉí trong trảng thại âọ. Trong riãng mäùi ngun tỉí täưn tải cạc mỉïc nàng lỉåüng giạn âoản. Cạc âiãûn tỉí sàõp xãúp thnh cạc táưng (våïi säú lỉåüng tỉí chênh n = 1, 2, 3 ) v cạc låïp âỉåüc chè båïi cạc chỉỵ s, p, d v f (ỉïng våïi cạc säú lỉåüng tỉí qu âảo l = 0, 1, 2, 3 ). Trong mäùi låïp lải cọ tỉång ỉïng 2l + 1 = 1, 3, 5 v 7 qu âảo khạc nhau. Trong cạc ngun tỉí, âiãûn tỉí chiãúm lénh cạc trảng thại cọ nàng lỉåüng tháúp nháút theo ngun l loải trỉì Pauli. Cáúu hçnh âiãûn tỉí ca mäüt ngun tỉí biãøu thë sỉû sàõp xãúp âiãûn tỉí vo cạc trảng thại cho phẹp. Trong váû t ràõn cạc ngun tỉí sàõp xãúp mäüt cạch tráût tỉû trong mảng tinh thãø. ÅÍ khong tỉång âäúi xa mäùi ngun tỉí l âäüc láûp våïi cạc ngun tỉí khạc v cọ cạc mỉïc nàng lỉåüng trong ngun tỉí v cáúu hçnh âiãûn tỉí giäúng nhỉ ngun tỉí âỉïng cä láûp. Khi cạc ngun tỉí cng xêch lải gáưn nhau thç cạc âiãûn tỉí cng bë kêch thêch båïi cạc âiãûn tỉí v cạc hảt nhán ca cạc ngun tỉí lán cáûn. nh hỉåíng ny lm cho mäùi mäüt trảng thại âiãûn tỉí trong ngun tỉí riãng biãût bë phán tạch thnh mäüt loảt cạc trảng thại âiãûn tỉí nàòm sạt nhau, hçnh thnh nãn mäüt vng nàng lỉåüng âiãûn tỉí. Trong mäùi vng, cạc mỉïc nàng lỉåüng váùn l giạn âoản, tuy nhiãn khong cạch cạc mỉïc kãư nhau l hãút sỉïc nh. ÅÍ khong cạch ngun tỉí cán bàòng, sỉû tảo thnh vng nàng lỉåüng cọ thãø xy ra våïi cạc låïp âiãûn tỉí åí gáưn hảt nhán nháút. Giỉỵa cạc vng kãư nhau cọ thãø täưn tải cạc khe nàng lỉåüng, thäng thỉåìng cạc âiãûn tỉí khäng âỉåüc phẹp chiãúm lénh nhỉỵng mỉïc nàng lỉåüng nàòm trong nhỉỵng khe ny. Cạc tênh cháút âiãûn ca váût ràõn phủ thüc vo cáúu trục vng nàng lỉåüng âiãûn tỉí ca nọ. Vng chỉïa cạc âiãûn tỉí cọ nàng lỉåüng cao nháút (âiãûn tỉí họa trë) gi l vng họa trë. Vng cọ nàng lỉåüng cao hån kãư trãn âọ, m trong âa säú cạc trỉåìng håüp vãư cå bn l bë b träúng gi l vng dáùn. ÅÍ trảng thại vng họa trë chè måïi bë láúp âáưy mäüt pháưn (cáúu trục vng âiãøn hçnh ca kim loải) nàng lỉåüng ỉïng våïi mỉïc cao nháút bë chiãúm chäù åí 0 K gi l nàng lỉåüng Fẹcmi E f . 9.1.3.Tênh dáùn âiãûn ca kim loải : Chè nhỉỵng âiãûn tỉí no cọ nàng lỉåüng låïn hån mỉïc Fecmi thç måïi chëu tạc dủng v âỉåüc gia täúc khi cọ màût âiãûn trỉåìng. Cạc âiãûn tỉí ny tham gia vo quạ trçnh dáùn âiãûn v gi l cạc âiãûn tỉí tỉû do Âáy l úu täú quút âënh tênh dáùn âiãûn cao cho kim loải. Âãø cho âiãûn tỉí tråí thnh âiãûn tỉí tỉû do, cáưn phi kêch thêch nọ lãn mäüt trảng thại nàng lỉåüng cho phẹp v cn träúng åí trãn mỉïc E f . Våïi âa säú kim loải â cọ sàơn cạc mỉïc nàng lỉåüng träúng nàòm sạt kãư ngay mỉïc bë chiãúm cao nháút tải E f . Vç váûy chè cáưn mäüt nàng lỉåüng ráút nh âãø âỉa âiãûn tỉí lãn cạc trảng thại träúng nàòm kãư E f . Nhçn chung nàng lỉåüng do mäüt âiãûn trỉåìng cung cáúp â âãø kêch thêch âỉåüc mäüt säú låïn cạc âiãûn tỉí lãn trảng thại dáùn âiãûn ny. 139 Trong liãn kãút kim loải, táút c cạc âiãûn tỉí họa trë âãưu cọ thãø chuøn âäüng tỉû do, tảo thnh khê âiãûn tỉí bao quanh cạc ion dỉång. Màût d cạc âiãûn tỉí ny khäng bë chi phäúi båíi mäüt ngun tỉí riãng r no, nhỉng chụng váùn phi nhåì mäüt kêch thêch nháút âënh måïi tråí thnh âiãûn tỉí dáùn thỉûc sỉû tỉû do. Lục ny chè cáưn mäüt bäü pháûn bë kêch thêch s tảo ra mäüt säú låïn âiãûn tỉí tỉû do v kãút qu l tảo ra tênh dáùn âiãûn cao. Âäü dáùn âiãûn ca kim loải âỉåüc biãøu thë båíi cäng thỉïc sau : σ = n ⏐e⏐µ e (9.5) Trong âọ : -σ l âäü dáùn âiãûn -µ e l âäü linh âäüng âiãûn tỉí (m 2 /V.s) -⏐e⏐l giạ tri tuût âäúi ca âiãûn têch mäüt âiãû tỉí (1,6.10 -19 C) - n l säú âiãûn tỉí tỉû do (e dáùn) trong mäüt âån vë thãø têch. Váûy âäü dáùn âiãûn t lãû thûn våïi säú âiãûn tỉí tỉû do v âäü linh âäüng âiãûn tỉí. 9.1.4.Âiãûn tråí ca kim loải : 1.Khại niãûm : Âa säú cạc kim loải âãưu âáùn âiãûn ráút täút. Såí dé cạc kim loải cọ âäü dáùn âiãûn cao l vç chụng cọ mäüt säú låïn âiãûn tỉí tỉû do â âỉåüc kêch thêch lãn cạc trảng thại träúng nàòm trãn mỉïc Fecmi, do váûy n trong biãøu thỉïc (9.5) cọ giạ trë låïn. Âãø xem xẹt màût âiãûn tråí ca kim loải ta âỉa ra khại niãûm âiãûn tråí sút l nghëch âo ca âäü dáùn âiãûn. Cạc khuút táû t mảng tinh thãø l nhỉỵng tám tạn xả âäúi våïi âiãûn tỉí dáùn trong kim loải. Do váûy säú khuút táût tàng lãn s náng cao âiãûn tråí sút do âọ lm gim âäü dáùn âiãûn. Säú lỉåüng khuút táût ny phủ thüc vo nhiãût âäü, thnh pháưn họa hc v täú âäü kãút tinh ca kim loải. Âiãûn tråí sút ton pháưn ca kim loải nhỉ sau : ρ ton phán = ρ t + ρ i + ρ d (9.6) Trong âọ : -ρ t l âiãûn tråí sút riãng ca nhiãût -ρ i l âiãûn tråí sút riãng ca tảp cháút - ρ d l âiãûn tråí sút riãng ca biãún dảng ân häưi. Phỉång trçnh (9.6) cn âỉåüc gi l quy tàõc Mathiessen. 2.Cạc úu täú nh hỉåíng : a-nh håíng ca nhiãût âäü : Tỉì khong 200 o C tråí lãn âiãûn tråí sút ca cạc kim loải ngun cháút âãưu tàng tuún tênh theo nhiãût âäü. Mäúi quan hãû âọ âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau : ρ t = ρ 0 + aT (9.7) Trong âọ ρ 0 v a l cạc hàòng säú phủ thüc vo tỉìng kim loải. Khi nhiãût âäü tàng thç âiãûn tråí sút tàng theo l do cạc dao âäüng nhiãût v cạc khuút táût khạc trong mảng tàng lãn, chụng l cạc tám tạn xả âiãûn tỉí, do váûy lm gim âäü dáùn âiãûn. b-nh hỉåíng ca tảp cháút : Khi pha thãm mäüt tảp cháút âån tảo thnh dung dëch ràõn ta cọ mäúi quan hãû giỉỵa âiãûn tråí sút tảp cháút liãn quan âãún näưng âäü (theo %) tảp cháút nhỉ sau : ρ i = AC i (1-C i ) (9.8) Våïi A l hàòng säú khäng phủ thüc vo thnh pháưn nhỉng phủ thüc vo c tảp cháút v kim loải nãưn. 140 Nọi chung khi cọ thãm tảp cháút thç âiãûn tråí sút ca kim loải tàng lãn. Lỉåüng tảp cháút cng nhiãưu thç sỉû tàng lãn ca âiãûn tråí sút cng låïn. Våïi håüp kim cọ hai pha thç âiãûn tråí sút âỉåüc tênh gáưn âụng nhỉ sau : ρ i = ρ α V α + ρ β V β (9.9) Trong âọ V α , V β v ρ α ,, ρ β l pháưn tràm thãø têch v âiãûn tråí sút riãn pháưn ca cạc pha tỉång ỉïng. c-nh hỉåíng ca biãún dảng ân häưi : Khi biãún dảng ân häưi lm tàng âiãûn tråí sút l do lm tàng säú lỉåüng cạc tạn xả âiãûn tỉí trong kim loải. Lỉåüng biãún dảng cng låïn, âiãûn tråí sút cng tàng cao. 9.2.TÊNH CHÁÚT TỈÌ CA VÁÛT LIÃÛU : 9.2.1.Cạc khại niãûm cå bn : 1-Lỉåỵng cỉûc tỉì : Lỉûc tỉì l do cạc hảt mang âiãûn têch chuøn âäüng gáy ra. Âãø chè hỉåïng ca lỉûc tỉì tải cạc vë trê xung quanh ngưn ca tỉì trỉåìng ta v cạc âỉåìng sỉïc tỉì. Âỉåìng sỉïc tỉì cho ta hçnh nh củ thãø vãư sỉû phán bäú ca tỉì trỉåìng (5.37Lã). Lỉåỵng cỉûc tỉì täưn tải trong cạc váût liãûu tỉì. Lỉåỵng cỉûc tỉì cọ thãø xem l mäüt thanh nam chám nh gäưm hai âáưu cỉûc Bàõc (N) v cỉûc Nam (S). Âãø âån gin ta biãøu diãùn lỉåỵng cỉûc tỉì bàòng mäüt mi tãn ↑. Lỉåỵng cỉûc tỉì chëu tạc âäüng ca tỉì trỉåìng, lỉûc ca tỉì trỉåìng lm xoay cạc lỉåỵng cỉûc tỉì hỉåïng theo trỉåìng. 2-Cạc vẹc tå tỉì trỉåìng : Tỉì trỉåìng ngoi thỉåìng âỉåüc biãøu diãùn bàòng H (Henri) v gi l cỉåìng âäü tỉì trỉåìng. Trong mäüt äúng dáy hçnh trủ cọ N vng dáy våïi chiãưu di l khi cọ dng âiãûn cỉåìng âäü I âỉåüc tênh nhỉ sau : H = NI A-vng/mẹt hay A/m (9.10) l Cm ỉïng tỉì hay máût âäü tỉì thäng B ( âån vë âo l Tesla - Weber trãn mẹt vng Wb/m ạc âënh theo så ỉì trỉåìn ût âäü tỉì thäng nhỉ sau : 2 ) biãøu thë tỉì trỉåìng bãn trong cháút chëu tạc dủng ca trỉåìng H. B v H âãưu l nhỉỵng vec tå âàûc trỉng cho âäü låïn v chiãưu trong khäng gian tỉì trỉåìng. B âỉåüc x âäư (5.38Lã). Quan hãû giỉỵa cỉåìng âäü t g v má B uv = H µ uuv (9.11) µ - l âäü tỉì tháøm, âån vë âo Wb/A.m hay H/m Trong chán khäng ta cọ : o B uuv = o µ H uur (9.12) Trong ï : - o âo µ l âäü tỉì tháøm trong chán khäng - 4 π .10 -7 (1,257.10 -7 )H/m áút tỉì ca váût ràõn cọ thãø sỉí dủng nhiãưu thäng säú nhỉ : âäü tỉì tháøm tỉång âäúi, vẹc tå tỉ åìng H biãøu ü tỉì th tr váût liã ì tháøm trong chán khäng (k hiãûu - B o l máût âäü tỉì thäng trong chán khäng. Âãø mä t tênh ch ì hoạ Âäü tỉì tháøm tỉång âäúi : l säú âo mỉïc âäü tỉì hoạ ca váût liãûu khi cọ tỉì trỉ diãùn bàòng t säú giỉỵa âä áøm ong ûu v âäü tỉ τ µ ) τ µ = o µ (9.13) µ Vẹc tå tỉì hoạ (tỉì âäü) M uur : c ạc âënha váût ràõn âỉåüc x theo cäng thỉïc : B ur = o µ H uur M uur (9.14) + o µ 141 Âäü låïn ca M uur t lãû theo trỉ ìo l : åìng âàût va M uur = m χ H uur (9.15) Trong ọ â m χ g l âä ì h säú tỉì hi ü tỉ ọa (hãû oạ) v cọ mäúi quan hãû våïi âäü tỉì tháøm tỉång âäúi : m χ = - 1 (9.16) τ µ 9.2.2.Nghëch tỉì v thûn tỉì : 1-Nghëch tỉì : L mäüt dảng ráút úu ca tỉì tênh, khäng vénh cỉíu v chè täưn tải khi cọ mäüt trỉåìng ngoi tạc dủng. Trỉåìng cm ỉïng sinh ra do cọ sỉû thay âäøi chuøn âäüng qu âảỏ ca âiãûn tỉí båíi trỉåìng ngoi. Mä men tỉì cm ỉïng cọ trë säú ráút nh v hỉåïng ngỉåüc chiãưu våïi tỉì trỉåìng ngoi. Do âọ âäü tỉì tháøm tỉång âäúi τ µ nh hån mäüt (khäng nhiãưu làõm) v âäü tỉì hoạ l ám, nghéa l cỉåìng âäü ca trỉåìng B åí trong váût ràõn nghëc tỉì s nh hån åí trong chán khäng. Âäü tỉì hoạ thãø têch m χ ca váût ràõn nghëch tỉì vo khong -10 -5 . Khi âàût vo giỉỵa hai cỉûc ca mäüt nam chám âiãûn mảnh, cạc váût liãûu nghëch tỉì s bë hụt vãư phêa nhỉỵng khu vỉûc tỉì trỉåìng úu (5.40a Lã). Tênh nghëch tỉì cọ åí táút c cạc váût liãûu, nhỉng do nọ ráút úu nãn chè cọ thãø quan sạt âỉåüc khi khäng cọ cạc dảng tỉì tênh khạc nãn êt cọ nghéa trong thỉûc tãú. 2-Thûn tỉì : Trong nhiãưu váût liãûu, mäùi ngun tỉí cọ mäüt mä men lỉåỵng cỉûc vénh cỉíu do kãút qu triãût tiãu láùn nhau khäng hon ton ca cạc mä men tỉì spin v cạc mä men tỉì qu âảo. Khi khäng cọ tỉì trỉåìng ngoi cạc mä men tỉì ngun tỉí ny âënh hỉåïng häùn loản, do váûy váût liãûu s khäng cọ vẹc tå tỉì hoạ v mä riãng. Khi cọ tỉì trỉåìng ngoi cạc lỉåỵng cỉûc ngun tỉí ny quay tỉû do v tênh thûn tỉì âỉåüc thãø hiãûn khi sỉû quay ny tảo ra mäüt âënh hỉåïng ỉu tiãn no âọ (5.40b Lã). Kãút qu l lm tàng tỉì trỉåìng ngoi, gáy ra âäü tỉì tháøm tỉång âäúi τ µ låïn hån mäüt v do váûy âäü tỉì hoạ tỉång âäúi nh nhỉng dỉång. háút nghëch tỉì v thûn tỉì âã Cạc c ưu âỉåüc coi l váût liãûu khäng tỉì tênh, båíi vç chụng ì trỉåìng v vẹc tå tỉì chè bë tỉì hoạ khi cọ mäüt tỉì trỉåìng ngoi. 9.2.3.Sàõt tỉì : Mäüt säú kim loải cọ mä men tỉì vénh cỉíu ngay c khi khäng cọ tỉì trỉåìng ngoi v cọ mäüt tỉì âäü ráút låïn, hiãûn tỉåüng ny gi l sàõt tỉì . Hiãûn tỉåüng sàõt tỉì gàûp trong cạc kim loải chuøn tiãúp : sàõt, cä ban, ni ken v mäüt säú thüc nhọm âáút hiãúm nhỉ gadoli (Gd). Hãû säú tỉì a 6 hoạ ca váût liãûu sàt tỉì cọ thãø â ût 10 , lm cho H << M (cỉåìng âäü tỉ oạ) v bh iãøu thỉïc (9.14) cọ thãø viãút : B = o µ M (9.17) Mo men tỉì vénh cỉíu trong cạc váût liãûu sàõt tỉì do spin âiãûn tỉí sinh ra, âọ l cạc spin âiãûn tỉí khäng triãût tiãu láùn nhau. Sỉû âọng gọp ca mä men tỉì qu âảo nh hån so våïi mä men spin. Màût khạc trong váût liãûu sàõt tỉì , tỉång tạc ghẹp lm cho cạc mä men tỉì spin ca cạc ngun tỉí lán cáûn âënh hỉåïng song song våïi nhau ngay c khi khäng cọ tỉì trỉåìng liãûu sàõt tỉì biãøu thë tỉì âäü âỉåüc tảo ra àõn â âỉåüc âënh hỉåïng theo tỉì trỉåìng ngoi. Khi âọ máût âäü tỉì thäng âảt bo ho B o (âån vë âo magneton Bohr) ngoi. Sỉû âinh hỉåïng spin song song våïi nhau giåïi hản trong cạc miãưn thãø têch tỉång âäúi låïn âỉåüc gi l miãưn tỉì hoạ tỉû nhiãn. Tỉì âäü cỉûc âải (tỉì âäü bo ho) M s ca mäüt váût khi táút cạc lỉåỵng cỉûc tỉì trong váût r 142 9.3.THẸP K THÛT ÂIÃÛN : ng v cọ nhiãưu tãn gi khạc nhau nhỉ Fe, tän silic. Nhỉng phäø 9.3.1.Khại niãûm : Thẹp k thût âiãûn (l loải váût liãûu tỉì mãưm, cọ âỉåìng cong tỉì trãù gáưy) âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong cạc âäüng cå âiãûn, mạy phạt âiãûn, biãún thãú thäng dủng. Chụng âỉåüc cung cáúp dỉåïi dảng lạ m biãún hån c l tän silic. Váût liãûu tỉì mãưm l loải cọ âäü tỉì tháøm µ cao, lỉûc khỉí tỉì H c nh v täøn tháút nh khi tỉì hoạ lải. Váût liãûu thäng dủng nháút l sàõt våïi âäü sảch cao. Nhỉng sàõt sảch chè lm viãûc trong âiãưu kiãûn dng tỉì khäng âäøi (dng mäüt chiãưu). Do âọ trong thỉûc tãú sỉí dủng thẹp k xoay chiãưu våïi táưn säú 50 - 60Hz. mảnh täøn tháút do dng âiãûn xoạy, náng cao âäü tỉì tháøm v u lỉûc khỉí tỉì . .3.3.Tä ût âiãûn cọ texture ỉåïng âãø gim täúi âa täøn tháút náng cao hiãûu qu kinh tãú. - 1200 o C. Sau khi càõt , dáûp v ún tảo hçnh phi hỉång dãù tỉì họa nháút ca sàõt cng nhỉ dung dëch ràõn sàõt tháút âiãûn tỉì nh. ënh k hiãûu cho thẹp k ghiãn cỉïu tiãu chøn ca Nga, M v Nháût. ẹp k thût âiãûn ca Nga âỉåüc quy âënh theo tiãu chøn ГOCT 21427-75 gäưm pháøm våïi nghéa : hai chè thnh pháưn ca silic, chn trong sạu säú : 0, 1, 2, 3, 4 v 5 våïi thût âiãûn sỉí dủng trong dng 9.3.2.Thnh pháưn hoạ hc : Thẹp k thût âiãûn chỉïa ráút êt cạc bon (0,005 - 0,5%) v chỉïa nhiãưu silic (0,8 - 4,8%) do âọ cọ thãø xem l håüp kim sàõt - silic. Silic chè tảo våïi sàõt dung dëch ràõn lm tàng mảnh âiãûn tråí nãn lm gim gim khäng nhiãư 9 ø chỉïc : Gäưm cọ cạc hảt silic to âãø ci thiãûn täúi âa âäü tỉì tháøm. Tuy nhiãn do quạ nhiãưu silic lải lm tàng mảnh tênh dn. Ngy nay sỉí dủng phäø biãún loải thẹp k th hay hảt cọ âënh h 9.3.4.Chãú tảo : Thẹp k thût âiãûn âỉåüc cạn thnh lạ mng < 0,5 mm âãø lm gim täøn tháút tỉì. Sau khi cạn xong âỉåüc kãút tinh lải âãø lm hảt to v chạy båït cạc bon. Thỉåìng âỉåüc trong mäi trỉnỉìg hydrä hay chán khäng åí 1100 åí 750 - 900 o C âãø tàng cạc tênh cháút tỉì. Âãø tàng hån nỉỵa cạc âàûc tênh tỉì mãưm thẹp k thût âiãûn âỉåüc cạn ngüi våïi lỉåüng ẹp låïn (≈ 90%) âãø cạc màût v phỉång trong mảng tinh thãø ca hảt pherit âënh hỉåïng lải song song våïi nhau v váût liãûu tråí nãn dë hỉåïng. Khi âọ cạc màût (110) ca cạc hảt tråí nãn song song våïi phỉång cạn, cn phỉång [100] (cảnh ca khäúi cå såí) song song våïi phỉång cạn tảo nãn texture cảnh. Âáy l p - silic nãn cọ täøn 9.3.5.K hiãûu : Tiãu chøn váût liãûu kim loải ca Viãût Nam chỉa quy â thût âiãûn. Do âọ ta n 1-Tiãu chøn Nga : a-Th bäún chỉỵ säú : -Säú thỉï nháút âỉåüc chn trong ba säú 1, 3, 3 âãø chè loải sn *1-Thẹp lạ mng cạn nọng cọ tênh âàóng hỉåïng *2-Thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh âàóng hỉåïng *3-Thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh dë hỉåïng (texture) -Säú thỉï nghéa nhỉ sau : 143 *0-Chè lỉåüng silic < 0,40% *1-Chè lỉåüng silic tỉì 0,40-0,80^ *2-Chè lỉåüng silic tỉì 0,80-1,80% *3-Chè lỉåüng silic tỉì 1,80-2,80% *4-Chè lỉång silic tỉì 2,80-3,80% *5-Chè lỉåüng silic tỉì 3,80-4,80% -Säú thỉï ba chè cạc âàûc tênh âënh mỉïc ch úu, củ thãø nhỉ sau : *0-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì 1,7T (tesla) v táưn säú 50Hz *1-Chè täøn tháút riãng khê cm ỉïng tỉì 1,5T v táưn säú 50Hz *2-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì 1,0T v táưn säú 400Hz trong tỉì trỉåìng trung bçnh. . , 2412 3411, 3412, 3413, 3415, 3416 iãu chøn heo âån vë 0,01 mm â nhán 100 hỉåìng) ì (W/kg) v 1,7T cho loải G,P. *CS-2 ì loải cọ mng ph cạch âiãûn l cháút hỉỵu cå ISC25 *6-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì trong tỉì trỉåìng úu *7-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì -Säú thỉï tỉ l säú chè thỉï tỉû ca tỉìng loải thẹp b-Cạc mạc thẹp âỉåüc quy chøn gäưm cọ : -Nhọm thẹp lạ mng cạn nọng âàóng hỉåï ng : 1211, 1212, 1213 1311, 1312, 1313 1411, 1412, 1413 1511, 1512, 1513 -Nhọm thẹp lạ mng cạn ngüi âàóng hỉåïng : 2011, 2012, 2013 2111, 2112 2211, 2212 2311, 2312 2411 -Nhọm thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh dë hỉåïng : 3404, 3405, 3406 2-Tiãu chøn Nháût : a-K hiãûu thẹp k thût âiãûn ca Nháût âỉåüc quy âënh trong hai t JISCC2552 - 86 v JISC2553 - 86, sỉí dủng táûp håüp chỉỵ v säú theo quy lût sau : -Hai säú âáưu chè chiãưu dy ca lạ mng t -Chỉỵ l biãøu thë loải thẹp våïi nghéa : *A-Loải âàóng hỉåïng (khäng cọ texture) *G-Loải dë hỉåïng thỉåìng (hảt âënh hỉåïng, textur åí mỉïc bçnh t *P-Loải dë hỉåïng cáo (hảt âënh hỉåïng, cọ texture åí mỉïc cao) -Ba (hay bäún) säú cúi cng chè giạ trë â nhán våïi 100 ca täøn tháút âiãûn tỉ åí táưn säú 50Hz v máût âäü tỉì thäng cỉûc âải l 1,5T cho loẵi A -Nãúu sau k hiãûu cọ thãm âi, nghi nhỉ sau : *CS-1 : l loải cọ mng ph cạch âiãûn l cháút vä cå : la b-Cạc mạc thẹp : - J 52 -86 : Quy âënh cho loải âàóng hỉåïng gäưm cọ : *35A230, 35A250, 35A270, 35A300, 35A360, 35A440 144 *50A270, 50A290, 50A310, 50A350,50A400, 50A470, 50A600, 50A700, 50A800, 50A900, 50A1000, 50A1300. *65A800, 65A1000, 65A1300, 65A1600. Nóỳu sau kyù hióỷu coù thóm õuọi, yù nghiaợ nhổ sau : *CS-1 : laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt vọ cồ *CS-2 : laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt hổợu cồ - JISC2553 - 86 : Quy õởnh cho loaỷi dở hổồùng gọửm coù : *27P100, 27P110, 27G120, 27G130, 27G140. *30P110, 30P120, 30G130, 30G140, 30G150 *35P125, 35P135, 35G145, 35G155, 35G165. Nóỳu sau kyù hióỷu coù thóm õuọi CS-1 laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt vọ cồ 3-Tióu chuỏứn Myợ : Theùp kyợ thuỏỷt õióỷn cuớa Myợ coù nhióửu tióu chuỏứn kyù hióỷu, ồớ õỏy ta nghión cổùu tióu chuỏứn phọứ bióỳn nhỏỳt ASTM (Americaan Society for Testing and Materiels). Tióu chuỏứn ASTM A664-87 kyù hióỷu theùp laù moớng kyợ thuỏỷt õióỷn bũng tỏỷp hồỹp sọỳ vaỡ chổợ xx*xxx trong õoù * laỡ caùc chổợ C, D, F, S, G, H, P chố õỷc tờnh cuớa loaỷi vỏỷt lióỷu naỡy vồùi yù nghộa nhổ sau : -C : theùp õổồỹc gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cuớa loợi õổồỹc xaùc õởnh ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu gheùp gọửm mọỹt nổớa sọỳ maớnh õổồỹc cừt doỹc theo phổồng caù n, mọỹt nổớa sọỳ maớnh õổồỹc cừt ngang phổồng caùn (mỏựu Epstein 50/50) ồớ daỷng cừt. -D : tổồng tổỷ nhổ C, chố khaùc laỡ theùp õổồỹc gia cọng baùn hoaỡn thióỷn vaỡ ồớ daỷng uớ õóứ caới thióỷn chỏỳt lổồỹng taỷi 790 o C vồùi thồỡi gian giổợ nhióỷt 1 giồỡ. -F : theùp õúng hổồùng, gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cuớa loợi õổồỹc xaùc õởnh ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu Epstein 50/50 ồớ daỷng cừt. -S : nhổ F, chố khaùc laỡ theùp õổồỹc gia cọng baùn hoaỡn thióỷn vaỡ ồớ daỷng uớ õóứ caới thióỷn chỏỳt lổồỹng taỷi 845 o C thồỡi gian giổợ nhióỷt 1giồỡ [vồùi hồỹp kim chổùa ờt hồn 1,3% (Si+Al) nhióỷt õọỹ uớ laỡ 790 o C] -G : theùp haỷt õởnh hổồùng (textua), gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cuớa loợi xaùc õởnh ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu gheùp bũng caùc maớnh õổồỹc cừt song song vồùi phổồng caùn, uớ khổớ ổùng suỏỳt thọng thổồỡng ồớ tổỡ 790 õóỳn 845 o C, giổợ nhióỷt 1 giồỡ. -H : nhổ G, nhổng ồớ 1,7T. -P : nhổ G nhổng ồớ 1,7T vaỡ õọỹ tổỡ thỏứm cổỷc õaỷi tổồng õọỳi ồớ 10 ồcstet +Hai sọỳ õỏửu chố chióửu daỡy tờnh theo 0,01mm. +Ba hay bọỳn sọỳ sau cuỡng cuớa kyù hióỷu chố tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cổỷc õaỷi cho pheùp cuớa loợi (theo caùc õióửu kióỷn quy õởnh nhổ caùc chổợ õaợ nóu) tờnh theo õồỹn vở oat (W) cho mọỹt pound (W/lb) nóỳu bióỳu thở theo õồn vở W/kg thỗ cuọỳi kyù hióỷu coù chổợ M vaỡ õaợ nhỏn vồùi 100. Vờ duỷ : -36F130 : theùp daỡy 0,36mm, tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ 1,30W/lb ồớ õióửu kióỷn 1,5T 60Hz ồớ mỏựu Epstein 50/50 daỷng cừt. -36F397M : theùp daỡy 0,36mm, tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ 3,97W/kg ồớ õióửu kióỷn 1,5T 60Hz, ồớ mỏựu Epstein 50/50, ồớ daỷng cừt. 145 PHÁƯN 3 : XỈÍ L NHIÃÛT CHỈÅNG 10 : NHIÃÛT LUÛN THẸP Trong chỉång ny chụng ta s nghiãn cỉïu sỉû thay âäøi täø chỉïc v cå tênh ca thẹp khi nung nọng v lm ngüi tiãúp theo, âọ chinh l quạ trçnh nhiãût luûn. Thẹp l váût liãûu thäng dủng nháút v cng âỉåüc nhiãût luûn nhiãưu nháút. Cäng nghãû nhiãût luûn ráút phäø biãún trong ngnh cå âiãûn tỉí. Trong chỉång ny chụng ta chè nghiãn cỉïu cạc phỉång phạp nhiãût luûn thãø têch. 10.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ NHIÃÛT LUÛN THẸP : 10.1.1.Khại niãûm vãư nhiãût luûn : 1-Âënh nghéa : Nhiãût luûn l táûp håüp cạc thao tạc gäưm cọ nung nọng kim loải hay håüpü kim âãún âãún nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ tải âọ mäüt thåìi gian thêch håüp (giỉỵ nhiãût) r i lm ngüi våïi täúc âäü nháút âënh âãø lm thay âäøi täø chỉïc do âọ nháûn âỉåüc cå tênh v cạc tênh cháút khạc theo mún. Âàûc âiãøm ca nhiãût luûn : -Khäng nung nọng âãún chy lng hay chy lng bäü pháûn, trong quạ trçnh nhiãût luûn kim loải váùn åí trảng thại ràõn. -Trong quạ trçnh nhiãût luûn hçnh dạng v kêch thỉåïc chi tiãút khäng thay âäøi (chênh xạc l cọ thay âäøi nhỉng khäng âạng kãø). -Nhiãût luûn chè lm thay âäøi täø chỉïc tãú vi bãn trong, do âọ dáùn âãún thay âäøi cå tênh cho chi tiãút. 2-Cạc thäng säú âàûc trỉng cho nhiãût luûn : Báút k mäüt qụa trçnh nhiãût luûn no cng âỉåüc âàûc trỉng båíi cạc thäng säú sau âáy a-Nhiãût âäü nung nọng (t o ) : l nhiãût âäü cao nháút m quạ trçnh nhiãût luûn phi âảt tåïi, tênh bàòng n o C. b-Thåìi gian giỉỵ nhiãût ( g n τ ) : l thåìi gian duy trç chi tiãút tải nhiãût âäü nung nọng. c-Täúc âäü ngüi (V ) : l täúc âäü gim nhiãût âäü theo thåìi gian sau khi giỉỵ nhiãût. ngüi Ngoi ba thäng säú trãn täúc âäü nung nọng cng cọ nh hỉåíng âãún kãút qu nhiãût luûn nhỉng khäng âạng kãø nãn ta b qua nọ. Kãút qu ca mäüt quạ trçnh nhiãût luûn âỉåüc âạnh giạ bàòng cạc chè tiãu sau : -Âäü cỉïng : l u cáưu quan trng nháút v dãù dng xạc âënh âỉåüc, nọ liãn quan âãún cạc chè tiãu khạc nhỉ âäü bãưn, âäü do, âäü dai Chi tiãút khi nhiãût luûn âãưu cọ u cáưu âảt giạ trë nháút âënh vãư âäü cỉïng v phi âỉåüc kiãøm tra theo t lãû quy âënh. -Täø chỉïc tãú vi : cáúu tảo pha, kêch thỉåïc hảt, chiãưu sáu låïp họa bãưn Chè tiãu ny thỉåìng âỉåüc kiãø m tra theo tỉìng m nhiãût luûn. 146 [...]... sau khi giỉỵ nhiãût xong láúy chi tiãút ra v lm ngüi trãn sn xỉåíng Täø chỉïc nháûn âỉåüc khi thỉåìng họa tỉång tỉû nhỉ khi nhỉng âäü cỉïng cao hån mäüt êt v hảt nh mën hån do täúc âäü ngüi låïn hån 1 49 Tthỉåìng họa = Ac3 hay Accm + (30 - 500C) Cäng dủng : Do täø chỉïc nháû âỉåüc gáưn våïi trảng thại cán bàòng nãn thỉåìng họa cọ cäng dủng tỉång tỉû nhỉ , tuy nhiãn nọ cng cọ mäüt säú âiãøm khạc : -Âảt . va M uur = m χ H uur (9. 15) Trong ọ â m χ g l âä ì h säú tỉì hi ü tỉ ọa (hãû oạ) v cọ mäúi quan hãû våïi âäü tỉì tháøm tỉång âäúi : m χ = - 1 (9. 16) τ µ 9. 2.2.Nghëch tỉì v thûn tỉì. vaỡo sồ õọử õo õọỹ dỏựn õióỷn cuớa vỏỷt lióỷu, theo õởnh luỏỷt m ta coù : U = I.R (9. 1) Trong cọng thổùc (9. 1) thỗ R laỡ õióỷn trồớ cuớa mỏựu vỏỷt lióỷu õo õọỹ dỏựn õióỷn. Giaù trở cuớa R phuỷ. phổồng trỗnh (9. 1) õởnh luỏỷt m coù thóứ bióứu dióựn dổồùi daỷng vi phỏn : ỷt õọỹ doỡng õióỷn, laỡ doỡng õióỷn õi qua mọỹt õồn vở dióỷn tờch mỏựu vaỡ ổồỡng õọ ỷn trổ ng : J = .E (9. 3) Trong