Ostwald ripening(입자성장)

소개

Ostwald ripening(입자성장)의 이론 밎 기본 수식.

목차

1.Ostwald ripening
2.LSW(Lifshiftz-Slyozov-Wagner)이론
3.확산지배 입자성장
4.계면반응지배 입자성장

본문내용

Ostwald ripening(입자성장)
일반적인 기지상내의 입자성장을 Ostwald ripening 이라고 하며, 이 현상은 LSW(Lifshiftz-Slyozov-Wagner)이론을 기초로 하고 있다.

1)LSW(Lifshiftz-Slyozov-Wagner)이론
입자의 곡률 반경이 작아짐에 따라 기지상에 대한 기지상 용질원자의 용해도는 증가한다. 기지상 내의 크기가 서로 다른 입자들이 있을 때 작은 입자의 용질원자 용해도는 큰 입자의 용질원자 용해도보다 크므로 용해도 차이에 의하여 자은 입자에서 큰 입자로의 물질이동이 일어나게 된다. 따라서 작은 입자는 계속 녹아나와 더 작아지게 되고 튼 입자는 성장하여 더 커지게 되어 결국 기지상내의 평균입자 크기는 증가한다. 이러한 현상을 Ostwald ripening이라 한다. 이러한 현상에 대하여 Lifshiftz와 Slyozov는 입자 성장이 기지상내 원자의 확산에 의하여 지배되는 경우에 대하여 이론을 제시하였으며, Wagner는 확산지배 경우와 원자의 계면반응이 전체 성장속도를 지배하는 계면반응지배 경우에 대하여 이론을 제사하였다.
이 LSW 이론의 전개에는 근본적인 가정들이 있다. 우선 모든 입자들이 무한이 떨어져 있다는 것이다. 또 모든 입장의 표면에서 용해와 재석출은 입자크기와 입자결정방위와 무관하게 각각의 원자에 대하여 동일한 확률로 일어난다는 것이다. 즉 계면의 이동도는 결정방위와 관계없이 일정하다는 것으로서, 이 가정은 입자의 표면구조가 거칠 경우에만(rough interface) 적용된다.(이 경우 입자성장은 원자의 확산에 의해 지배된다.) 이러한 가정들 아래에서 입자성장이론이 수학적으로 완전하게 유도되었다.

참고자료

· Densification, grain growth and microstructuer, k.y seo 20A(1989) 833-03