Киркендалла эффект

Киркендалла эффект и связанная с ним пористость 35, 39, 93, 206, 210, 239 [c.430]

Киркендалла эффект 1—278 Кирпич 1—366 [c.505]

Эффект Киркендалла — при изотермической диффузии в отсутствие внешних сил нарушается механическое равновесие и появляется гидродинамический поток, одинаковый для всех компонентов системы. [c.201]

Наиболее важное следствие, вытекающее из Сложной природы поверхности раздела, — это кажущаяся стабильность композитов псевдопервого класса. Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. Кляйн и др. [25] наблюдали такие поры в композите ниобиевый сплав — вольфрамовая проволока после 10-часового отжига при 1590 К (рис. 9). На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [c.35]

Необходимость воспроизведения радиусов кривизны, обусловленная рядом причин. К ним относятся влияние радиуса на растворимость (соотношение Томсона—Фрейндлиха), изменения объема в результате реакции, влияние фиксированного положения поверхности раздела на образование пустот по Киркендаллу и влияние радиуса на градиенты концентрации. Эти эффекты обсуждаются в гл. 3, однако скорее с точки зрения физической химии, а не постановки экспериментов. [c.39]

В связи с нестабильностью этого типа возникает еще одна проблема, а именно, образование пор из-за неравенства диффузионных потоков (эффект Киркендалла). Пористость вокруг вольфрамовой проволоки шдна на рис. 5 и 6. В последнем случае показана структура образца, упрочненного 24 об.% проволоки из сплава W+3% Re, после испытаний под напряжением 14,7 кГ/мм при 1422 К в течение 689 ч без разрушения. По предположению Кляйна и др. [21], поры образуются потому, что поток материала из матрицы в проволоку не уравновешивается диффузией вольфрама в матрицу. Обнаружено также, что зарождение пор ускоряется, если на исходной поверхности раздела волокно/матрица есть остаточная пористость. Снижение остаточной пористости увеличивает время до образования пор Киркендалла на порядок. [c.94]

Приведенные далее результаты показывают, что зависимость-продольной прочности от толщины реакционного слоя очень напоминает соответствующую зависимость для систем третьего класса (рис. 3). Однако развитая для систем третьего класса теория неприменима к системам псевдопервого класса из-за непостоянства толщины зоны взаимодействия. В микроструктуре образца А16061-—В, отожженного в течение 12 ч при 778 К, заметен нерегулярный рост продукта реакции (AIB2) через участки разрушения окисной пленки (рис. 4). Рост происходит в обе стороны от-пленки, но исходная пленка на поверхности раздела сохраняется. Отсутств Ие пор, возникающих при эффекте Киркендалла , также свидетельствует в пользу предположения о примерном равенстве- [c.149]

Эффект Киркендалла не обязательно связан с образованием пор.— Прим. перев. [c.149]

В то же время предполагается [139, 140], что непосредственно процесс окисления может вызывать ухудшение свойств твердого раствора, приводя к образованию вакансий в сплаве, а также способствуя возникновению вредных полостей. Появление таких полостей вследствие конденсации вакансий наблюдалось в никель-алюминиевых сплавах [141]. Эти вакансии и полости Киркендалла вполне способны усиливать как диффузионные, так и дислокационные аспекты ползучести аналогично радиационным вакансиям, образующимся прн интенсивном облучении сплавов. Радиационные вакансии, являясь причиной известных эффектов вспучивания, свя занных с образованием полостей [142], повышают, как было пока зано, скорость ползучести [143]. [c.32]

Выло найдено, что диффундирующие на поверхность вольфра-тиового покрытия атомы молибдена снижают работу выхода электронов, если их количество достигает 5% всего количества этомов вольфрама на поверхности. Эффект Киркендалла на границе раздела молибден — вольфрам не является вредным, ели поры молибденовой подложки и вольфрамового покрытия не объединяются, увеличивая перенос материала с помощью взаимной диффузии [207]. При 1900 К за 4- 10 ч коэффициент граничной диффузии вольфрама в молибден Drp=10 -r Ч-10- см /с [117]. [c.134]

Растворение избыточных фаз обычно происходит при нагреве, когда растворимость компонентов друг в друге увеличивается. Мелкие включения растворяются раньше крупных. Растворение избыточной фазы связано с переходом атомов растворенного компонента через межфазную поверхность и с последующей диффузией их в растворе. Во многих случаях удаление растворенных атомов от межфаз-ной поверхности скомпенсировано поступлением атомов растворителя, так что растворившаяся часть избыточной фазы имеет состав и плотность упаковки твердого раствора. Однако в общем случае потоки атомов могут быть и нескомпен-сированными. Удаление, например, растворенных атомов при трансформации избыточной фазы в твердый раствор может происходить быстрее, чем доставка атомов растворителя в превращенную область. Подобная ситуация складывается в диффузионных парах многих металлов при изучении эффекта Киркендалла — Френкеля [148, 191, 367]. В таких системах атомы обоих металлов диффундируют с помощью вакансий и из-за различия парциальных коэффициентов диффузии в легкодиффундирующем металле наблюдается усадка и порообразование [148]. Формирование диффузионной пористости возможно и в случае, когда растворенные атомы диффундируют по междоузлиям, а атомы растворителя — с помощью вакансий, т. е. значительно медленнее. Если в указанных случаях зарождение пор и не происходит, избыточные вакансии оседают на дислокациях и границах или формируют призматические петли дислокаций или тетраэдры дефектов упаковки. Рассмотренные факторы, наряду с образованием дефектов в связи с появлением концентрационных градиентов в диффузионной зоне, ведут к повышению плотности дислокаций. Таким образом, [c.48]

Процесс выравнивания состава в бинарном (однофазном) сплаве описывается коэффициентом взаимной диффузии D. Однако эффект Киркендалла показал, что парциальные коэффициенты диффузии, характеризующие подвижность каждого из компонентов в твердом растворе Da и Db, в общем случае различны. Возникает вопрос о связи между D, и Db и о возможности определения парциальных коэффициентов диффузии. [c.112]

Эффект Киркендалла является непосредственным аргументом в пользу диффузии по вакансиям. Обычно принималось, что через кристаллическую плоскость в противоположных направлениях перемещается одинаковое количество атомов. Опыты Киркендалла и Смигельскаса показали, что это не так. Эти опыты проводились следующим образом. Вдоль боковых граней образца а-латуни (30% 2п) помещали инертные метки (молибденовые проволочки), после чего грани покрывали толстым слоем меди (рис. 42). После диффузионного отжига проволочки, находящиеся на противоположных гранях, сближалась. Уменьшение расстояния d было прямо пропорционально У t t — продолжительность опыта), что указывало на диффузионный характер процесса. Эффект не зависел от способа нанесения меток и мало зависел от размера зерна сплава. Этот эффект наблюдался для [c.112]

Эффект Киркендалла можно объяснить наличием явления типа течения при диффузии. Такое течение, увлекаюш ее макроскопические метки, может возникнуть из-за разности скоростей диффузии компонентов раствора. Диффузия из латуни цинка, обладаюидего большей подвижностью, чем медь, не может быть скомпенсирована поступлением атомов меди. В меди со стороны, обраш,енной к латуни, возникают новые атомные плоскости, необходимые для размещения возрастающего числа атомов. [c.113]

Эффект Киркендалла доказывает различную скорость перемещения компонентов. При циклическом и обменном механизме атомы различных компонентов должны перемещаться с одинаковой скоростью, что противоречит эффекту Киркендалла. [c.113]

Детальный анализ вопроса о роли пор в эффекте Киркендал-ла и о разделении эффектов Киркендалла и Френкеля можно найти в работах [90—93]. [c.114]

Макроскопическое течение, наблюдаемое в опытах при изучении эффекта Киркендалла, нун дается в молекулярном толковании для объяснения того, как происходит образование новых атомных плоскостей в растущей фазе (например, меди) и исчезновение их в другой фазе (например, латуни). Такое толкование на основе теории дислокаций дал Зейтц. [c.114]

Следует отметить, что при изучении эффекта Киркендалла в парах о. ц. к. металлов [10] в ряде случаев наблюдался аномально большой сдвиг — такой, что прп подстановке его значения в уравнения (III.25) и (III.26) получалось отрицательное значение коэффициента диффузии более медленного компонента. По мнению Маннинга, этот эффект является следствием существования в образце потока вакансий, даже если последние нахо-, дятся в термодинамическом равновесии. [c.114]

Это явление вошло в историю металловедения под названием эффект Киркендалла, а смещающуюся поверхность раздела называют плоскостью Киркендалла. [c.153]

Установлено, что эффект Киркендалла наблюдался не только при диффузии в твердых растворах, но и в [c.153]

Таким образом, согласно атомному механизму Бардина - Херринга, эффект Киркендалла — это стремление системы установить равновесную концентрацию вакансий, отклонение от которой возникает из-за различия собственных коэффициентов диффузии компонентов. Эффект Киркендалла является экспериментальным подтверждением вакансионного механизма диффузии. Поток атомов цинка в сторону меди идет быстрее, чем меди в сторону латуни, и компенсируется потоками вакансий в сторону латуни. Вакансии увлекают с собой инертные метки. Эти метки непроницаемы для вакансионного потока, так как энергии образования и движения [c.153]

В металлах при образовании твердых растворов замещения диффузия преимущественно осуществляется по вакансионному механизму. Убедительным под-тверждеижм вакансионного механизма диффузии является эффект Киркендалла,, который был обнаружен в опыте, описанном ниже. [c.278]

Psf . 3. Иллюстрация механизмов эффекта Киркендалла в системе медь — латунь а — схема выявления эффектам [c.279]

Эффект Киркендалла обнаружен у большого числа пар металлов с ГЦК н ОЦК решетками-. [c.279]

При образовании диффузионных слоев в тех случаях, когда имеется только один диффузионный поток, направленный в растущий слой, и не происходит накопления элемента внедрения на насыщаемой поверхности, эффект Киркендалла отсутствует. Такие условия реализуются, когда элементами насыщения являются сильно летучие элементы, в 100 [c.100]

Нарушение технологического режима. Загрязнения соединяемых деталей. Образование пустот вследствие эффекта Киркендалла (различие скоростей взаимной диффузии двух металлов) [c.413]

Наблюдавшийся в результате трения процесс избирательной диффузии не является исключением. Исследование диффузии металлов и их сплавов показало, что в ряде случаев наблюдается различная скорость диффузии отдельных элементов, составляющих сплав. Так, например, известен эффект Смигельскаса и Киркендалла [58], доказывающий неравенство диффузионных потоков меди и цинка в латуни. [c.141]

Одна из причин вторичной пористости — выделение водорода из пересыщенного им твердого раствора, образовавш-егося при быстрой кристаллизации. Другой причиной может быть эффект Киркендалла — неравенство встречных диффузионных потоков атомов разных компонентов. При вакансионном механизме диффузии в тех участках твердого раствора, откуда уходят наиболее быстро диффунди.рующие атомы, появляются избыточные вакансии и возникает диффузионная пористость. [c.29]

Коэфф. С. компонентов твердого или жидкого раствора, вообще говоря, различны. Это приводит к различию коэфф. диффузии компонентов и далее — при вакансионном механизме С. — к эффекту Киркендалла в твердой фазе (см. Диффузия) или к макроскопич. потоку жидкости в жидком растворе. [c.460]

Отметим, что величины Ль О] в табл. 3.3 соответствуют критериям нормальной диффузии, и это наводит иа мысль, что по крайней мере один нз механизмов — вакансионный. Дополнительное доказательство участия вакансий при диффузии в ОЦК металлах — это наличие сдвига меток Киркендалла в этих металлах. Эффект Киркендалла обсуждается в следующей главе. [c.102]

ЭФФЕКТ КИРКЕНДАЛЛА И ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ [c.112]

Феноменологический коэффициент 1ва неизвестен. Если использовать такую же модель случайных блужданий в сплаве, как и при рассмотрении упомянутого ранее эффекта Киркендалла, то можно найти [5] [c.132]

Концентрационные кривые. Эффект Киркендалла. [c.73]

Симметрия, о которой говорилось выше, нарушается при Ва>Вв. В этом случае атомы А легче перемещаются в одном направлении, чем атомы В в противоположном направлении. Впервые этот эффект был описан Киркендаллом, изучавшим диффузию при повышенной температуре с использованием инертных реперов из молибденовой проволоки, размещенных на исходной поверхности раздела системы медь-латунь. Т.к. в этом случае Вгп>Вси, то число атомов цинка, движущихся в медь, превышает число атомов меди, движущихся в цинк. В итоге возникает результирующий поток атомов, направленный вправо за линию реперов (рис. 11.4). [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...