《扩散原理.ppt

* 第六章 扩散 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 定义： 系统内部的物质在 浓度梯度 化学位梯度 应力梯度 的推动力下，由于质点的热运动而导致定向迁移，从宏观上表现为物质的定向输送，此过程叫扩散。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、 流体中的扩散： 特点：具有很大速率和完全各向同性 2、固体中的扩散 特点：具有低扩散速率和各向异性 特点： 间隙原子扩散势场示意图 △G Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 离子晶体的导电 固溶体的形成 相变过程 固相反应 烧结 金属材料的涂搪 陶瓷材料的封接 耐火材料的侵蚀性 用途: 硅酸盐 所有过程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 扩散的动力学方程 扩散的热力学方程(爱因斯坦－能斯特方程) 扩散机制和扩散系数 固相中的扩散 影响扩散的因素 要求： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、 Fick第一定律 稳定扩散： 扩散质点浓度不随时间变化 推动力： 浓度梯度 描述： 在扩散过程中，体系内部各处扩散质点的浓度不随时间变化，在x方向各处扩散流量相等。 定律含义： 单位时间内通过垂直于扩散方向的单位面积上扩散的物质数量和浓度梯度成正比。 第一节 扩散方程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. J 扩散通量，单位时间通过单位截面的质点数(质点数/s.cm2) D 扩散系数，单位浓度梯度的扩散通量 (m2/s 或 cm2/s) C 质点数/cm3 “－” 表示粒子从高浓度向低浓度扩散，即逆浓度梯度方向扩散 表达式： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 此式表明： (1) 扩散速率取决于 外界条件 ?C/ ?x 扩散体系的性质 D (2) D是一个很重要的参数: 单位浓度梯度、单位截面、单位时间通过的质 点数。 D取决于 质点本身的性质： 半径、电荷、极化性能等 基质： 结构紧密程度，如CaF2存在“1/2立方空隙”易于扩散 缺陷的多少 C t C x ?C/ ? x=常数 C t J x ?C/ ? t?0 ?J/ ? x ? 0 (3) 稳定扩散(恒源扩散)