Materiaaltechnologie: formules Mechanische eigenschappen F A0 F τ= A0 ∆l = l0 Spanning σ= Schuifspanning Atomaire Binding Rek Netto F : Fn = FA + FB Wet van Hooke Er is evenwicht als FA + FB = 0 Z E = F dr Voor schuif Potentiële energie: Kristalsystemen Roosterparameter BCC: Atomic Packing Factor: Lineaire ρ Planaire ρ Voor FCC: 4 a= √ R 3 volume atomen in cel totaal volume cel natomen, vector lengte vector natomen, vlak oppervlakte vlak 1 LDD110 = 2R 1 √ P D110 = 2 4R 2 Diffusie Diffusieflux Concentratiegradiënt (lineair) Eerste wet van Fick Tweede wet van Fick M At dC dx ∆C ∆x dC dx ∂C ∂2C =D 2 ∂t ∂x J = −D Diffusietijd Dt = cte Diffusiecoëfficiënt Qd D = D0 exp (− ) RT Homogene nucleatie Vrije energie, stolling Kritische straal σ = E Activatie-vrije energie τ = Gγ x y =− z z dF )r E∝( dr 0 Z − Poisson’s modulus E-mod en atoomafstand √ a = 2R 2 Roosterparameter FCC: Fasetransformaties y Resiliëntie σ d 4 3 πr ∆Gv + 4πr2 γ 3 2γ r∗ = − ∆Gv 16πγ 3 ∗ ∆G = 3(∆Gv )2 ∆G = Heterogene nucleatie Verband oppervlakte-energieën γIL = γSI + γSL cos θ Kritische straal r∗ = − 2γSL ∆G v 3 16πγSL ∗ ∆G = S(θ) 3∆G2v 0 σy2 1 σ y y = 2 2E F σT = Ai li T = ln l0 → lineair elastisch Ware spanning Ware rek Bij geen ∆V σT = σ(1 + ) T = ln (1 + ) Voor sommige mat. geldt σT = KnT Dislocaties Activatie-energie Polymeerstructuren: Diffusie ∆P ∆x Fick’s eerste wet J = PM Permeabiliteitscoëfficiënt PM = DS (small molecules, nonglassy polymers) Vervorming van polymeren Resolved Shear Stress τR = σ cos φ cos λ Critical Resolved Shear Stress τcrss σy = (cos φ cos λ)max Relaxatiemodulus Er (t) = σ(t) 0 Composieten Materiaalfalen Breuktaaiheid √ Kc = Y σc πa Druk op sferische tank σ= pr 2t Maximale E-mod Ec (u) = Em Vm + Ep Vp Minimale e-mod Ec (l) = Em Ep Vm Ep + VP Em