1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الكلاسيكية : الكهربائية والمغناطيسية : المغناطيسية :

Bulk material

المؤلف:  J. M. D. COEY

المصدر:  Magnetism and Magnetic Materials

الجزء والصفحة:  334

3-3-2021

2424

Bulk material

Rather different approaches are taken for metallic and nonmetallic materials. Metallic alloys and intermetallic compounds are usually melted first in an arc furnace, where a DC argon arc is struck between a tungsten or graphite electrode and the sample, which lies in a hollow in a water-cooled conducting hearth, or in a radio-frequency induction furnace, where the sample is placed in a few-turns, water-cooled coil and heated by the eddy currents producd by some kilowatts of 150 kHz power. Subsequent heat treatments to produce atomically ordered or phase-segregated microstructures are usually carried out in a resistance furnace, where the temperature and atmosphere can be precisely controlled. When single-crystal samples are required, they may be grown from a seed crystallite in the melt, using the Bridgeman or Czochralzki methods. Crystallization from the melt is a two-step process: initially one or more tiny crystalline nuclei formas a result of a random fluctuation of the atomic positions in the supercooled liquid, then the nuclei grow at a rate dependent on the degree of undercooling and quickly consume the melt.

Amorphous metals demand a different approach. A multicomponent melt is rapidly quenched on a spinning copper wheel, for example, which leaves little time for the nuclei to grow. The surface velocity is of order 50 m s−1. Melt spinning works well at a deep eutectic in the compositional phase diagram, where the melt can be quenched almost instantaneously to a temperature below the glass transition, which is the point where long-range diffusive motion of the atoms is frozen out. An amorphous metal produced in this way is known as a metallic glass. Mechanical alloying of constituent elements in a high-energy ball mill is an alternative means of producing a highly disordered bulk metal. Nonmetals, especially oxides, are freqently prepared by ceramic methods. Mixtures of powders of appropriate precursors with the correct cation ratio, for example Fe2O3 and CoO to make CoFe2O4, are repeatedly ground and sintered to achieve dense, uniform material by solid-state diffusion. Precursors like carbonates or acetates which have a low decomposition temperature can be used to produce finely divided oxide as a first stage, or else solid solutions can be formed directly as precipitates (gels) from ionic solution.
Ceramics are usually refractory, with high melting points. Crystals may be grown from the melt in an image furnace where infrared radiation is focussed onto a small section of a sintered polycrystalline rod by two parabolic mirrors and the molten zone moves along the rod. Other crystal growth methods include chemical vapour transport, and the flux method, where a mixture of oxides is melted with a flux such as PbF2 which has no solid solubility in the required crystal. On slow cooling, oxide crystals nucleate and grow throughout the melt. They are extracted by dissolving the flux. Single crystals are indispensable for complete characterization of the anisotropic magnetic properties. Certain techniques like neutron diffraction or measurements of elastic constants require quite large crystals,(1 mm)3–(10 mm)3. Crystal growth is something of an art; its practitioners are star supporting actors in the author lists of numerous publications.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي