합금의 응고에서 고액 계면의 고상과 액상의 용질 농도 비 k = Cs/CL을 평형 분배 계수라고 한다. Al-Cu 합금과 같이 k가 약 0.17인 경우에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

정답: B. 고상은 액상의 약 0.17배의 용질밖에 받아들이지 못하므로, 용질은 계면 앞쪽의 액상으로 배출되고 마지막에 응고하는 부분일수록 용질이 풍부하다

k는 상태도의 같은 온도에서 고상선과 액상선 조성의 비이며, 액상선과 고상선이 모두 용질이 많은 쪽으로 내려가는 계에서는 k < 1이 됩니다. Al-4%Cu 합금에서 처음 생기는 고상은 약 0.17 × 4 = 0.68%Cu밖에 함유하지 않고, 남은 용질은 액상으로 배출되어 액상이 점차 진해지므로, 덴드라이트의 중심은 묽고 마지막에 응고하는 덴드라이트 사이와 결정립계는 진해집니다. 먼저 응고한 부분일수록 용질이 풍부한 것은 k > 1인 경우입니다. k는 확산 계수의 비가 아니며, 고상 내 확산은 느리므로 농도 차이는 응고 후에도 저절로 사라지지 않고, 균질화에는 열처리가 필요합니다. k가 1에서 멀어질수록 편석은 커지며, 대역 정제(존 리파이닝)는 이 성질을 이용합니다.