复习二(第四章第二次).pptVIP

4.1.4 置换型固溶体中的扩散 Kirkendall效应 这种由于Cu、Zn不同的扩散速率导致钼丝移动的现象叫柯肯达尔效应。 相同的现象也出现在Ag-Au，Ag-Cu， Au-Ni ，Cu-Al等扩散偶中。 达肯（Darken）在1948年对柯肯达尔作了表象的解析 或 式中x1和x2分别表示组元1和组元2地摩尔分数。 由上式可知，当组元1和组元2地扩散系数D1和D2相同时，标记飘移速度为零。 1. 扩散系数D与浓度相关时的求解 2.扩散的热力学分析 扩散的驱动力是化学势梯度 习题 1、若Cu-Al组成的互扩散偶发生扩散时，界面标志物将向哪侧方向移动？空位或空洞在哪侧聚集？用图示说明。 2、设纯铬和纯铁组成扩散偶，扩散1小时后，Matano平面移动了1.52×10-3cm。已知摩尔分数CCr=0.478时， =126/cm，互扩散系数 =1.43×10-9cm2/s，试求Matano面的移动速度和铬、铁的本征扩散系数DCr，DFe。（实验测得Matano面移动距离的平方与扩散时间之比为常数。） 习题答案 1、 因为Al的熔点低于Cu，故DAlDCu，因此标记面向Al一侧移动，空洞和空位也在Al一侧的晶界上聚集。 习题答案 2、根据Kirkendall效应，标记移动速度为： 互扩散系数为： 根据已知条件：x2/t=k 联立上述三个方程，即可解得： DCr=2.23×10-9(cm2/s) DFe=0.56×10-9(cm2/s) ? meg/aol ‘02 复习二 Kirkendall效应证明了空位机制 根据源焊接面与标记面的相对位置,我们就能确定哪种元素扩散速率大,并可确空洞形成在哪一侧,反之也然. 复习二 复习二 达肯引入互扩散系数 ，得出置换固溶体中的组元仍具有菲克第一定律的形式： 在稀薄固溶体中，互扩散系数接近原子本征扩散系数 复习二 上式表明，在x＝0平面两侧组元的扩散通量相等，方向相反，此时扩散的净通量为零，也就是吴野面两侧的影线面积相等。 复习二 当 时，D0，为“下坡”扩散 当 时，D0，为“上坡”扩散 复习二 ? meg/aol ‘02