오스트발트 숙성의 뜻
작은 입자가 녹아 사라지고 큰 입자가 성장해 입자가 조대화하는 현상. 곡률에 따른 용해도 차이(깁스-톰슨 효과)가 구동력이다.
일본어 명칭: オストワルド成長
‘오스트발트 숙성’ 관련 연습 문제는 2개 분야에 2문제가 있습니다(박막·표면·나노 재료, 나노 재료 등).
이 용어의 분야: 박막·표면·나노 재료
오스트발트 숙성 연습 문제에 도전
모상 속에 크기가 다른 석출물 입자가 분산된 합금을 고온에서 장시간 유지할 때 일어나는 오스트발트 숙성(오스트발트 성장)에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- A작은 입자일수록 주위의 용해도가 높으므로 녹아 사라지고, 그 원자가 큰 입자로 확산하여 큰 입자가 성장한다
- B큰 입자일수록 주위의 용해도가 높으므로 큰 입자가 녹고 작은 입자가 성장하여, 크기가 고르게 되어 간다
- C입자끼리 직접 부딪쳐 합체하는 것만으로 평균 입경이 커진다
정답과 해설 보기
정답: A. 작은 입자일수록 주위의 용해도가 높으므로 녹아 사라지고, 그 원자가 큰 입자로 확산하여 큰 입자가 성장한다
곡률 반지름이 작은 입자는 계면 에너지만큼 화학 퍼텐셜이 높아, 주위 모상에서의 평형 용해도가 높아집니다(깁스-톰슨 효과). 그래서 작은 입자 주위에서는 용질의 농도가 높고 큰 입자 주위에서는 낮아지므로, 용질은 작은 입자에서 큰 입자로 확산합니다. 이렇게 하여 작은 입자는 사라지고 큰 입자가 성장하여, 전체 계면의 면적(계면 에너지)이 줄어 갑니다. 석출 강화 합금의 과시효에 의한 연화나 나노입자의 조대화의 주된 원인입니다. 용해도의 대소 관계가 반대인 선택지는 틀렸으며, 입자의 충돌·합체는 오스트발트 숙성과는 다른 기구입니다.
해설 속의 ‘오스트발트 숙성’
용해도의 대소 관계가 반대인 선택지는 틀렸으며, 입자의 충돌·합체는 오스트발트 숙성과는 다른 기구입니다.
모상 속에 크기가 다른 석출물 입자가 분산된 합금을 고온에서 장시간 유지할 때 일어나는 오스트발트 숙성(오…오스트발트 숙성은 작은 입자가 녹고 큰 입자가 커지는 현상으로, 작은 입자가 따라잡는 것이 아니며, 단량체가 부족한 단계에서 진행되면 분포가 넓어지는 것이 일반적입니다.
핫 인젝션법(고온의 용매에 전구체를 한꺼번에 주입하는 방법)으로 입경이 고른(단분산) 나노입자를 얻기 쉬운…