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결정 결함과 확산

구리와 황동(Cu-Zn 합금)을 접합하여 가열하면 원래 계면에 둔 불활성 마커가 황동 쪽으로 이동한다(커켄달 효과). 이 현상이 나타내는 것으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A2종류 원자의 확산 속도가 다르며, 확산이 공공 기구로 진행되고 있다
  2. B원자는 격자간 기구로만 확산하며, 격자점의 수는 계면의 양쪽에서 변하지 않는다
  3. C계면에 생긴 열응력에 의해 마커가 황동 쪽으로 밀려가고 있다
정답과 해설 보기

정답: A. 2종류 원자의 확산 속도가 다르며, 확산이 공공 기구로 진행되고 있다

아연이 구리 속으로 확산하는 속도는 구리가 황동 속으로 확산하는 속도보다 크기 때문에, 황동 쪽에서 나가는 원자가 들어오는 원자보다 많아집니다. 치환형 확산은 공공과의 자리바꿈으로 진행되므로 원자의 알짜 흐름과 반대 방향으로 공공이 흐르고, 황동 쪽에서 격자면이 줄어 마커가 황동 쪽으로 이동합니다. 이것은 확산이 공공 기구로 진행됨을 보여 준 역사적인 실험입니다. 격자간 기구만이라면 격자점의 수는 변하지 않으며 마커는 움직이지 않습니다. 남은 공공이 모이면 커켄달 보이드가 되어, 솔더 접합부 등의 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 됩니다.

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