Методы измерения коэффициента диффузии

Законы диффузии Методы измерения коэффициента диффузии Механизмы процесса диффузии Термодинамика и диффузия Расчет коэффициента диффузии Диффузия в разбавленных твердых растворах Гетеродиффузия Дефекты структуры и диффузия Исследование топографии диффузионных потоков в металлах методом электронномикроскопической авторадиографии [c.86]

Методы измерения коэффициента диффузии [c.89]

ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ [c.188]

Обычно затруднения испытывают и при выборе методов оценки коэффициентов диффузии и проницаемости по результатам измерения, а также при выборе способов количественной индикации разнообразных низкомолекулярных веществ (углеводороды и их производные, неорганические кислоты, газы), диффундирующих через полимерные образцы. [c.19]

В последнее время стал шире применяться метод внутреннего трения, особенно для измерения коэффициента диффузии при низких температурах. Обсуждается вопрос об использовании эффекта Мессбауэра и других явлений. [c.89]

На установке, реализующей метод Стефана [6], были проведены измерения бинарных коэффициентов диффузии паров органических соединений в инертные газы в интервале 298—353 К и давлений 1—100 бар. Проведено измерение коэффициентов диффузии паров бензола, гептана, метанола, этанола в азот пропанола, п-амилового спирта, изоамилового спирта в азот и гелий. [c.47]

Для измерения коэффициентов диффузии Р в твердых телах с целью нахождения энергии активации диффузионного процесса и получения температурной экспоненциальной зависимости для/) часто применяют абсорбционные методы и методы последовательного снятия слоев [1—8]. [c.227]

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА В ЖЕЛЕЗЕ И В (5-ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ [c.49]

Измерение коэффициентов диффузии водорода в железе и в 3-титановом сплаве электрохимическим методом. С а б и р з я н о в А. В., Рыкова М. А., [c.133]

Прямые измерения коэффициента диффузии можно провести методом радиоактивных индикаторов для этого надо исследовать ход изменения некоторого исходного распределения радиоактивных ионов во времени и по объему образца. Полученные таким образом коэффициенты диффузии можно сравнить со значениями, найденными из измерений ионных проводимостей. Было установлено, что в пределах точности измерений две эт 1 группы значений не согласуются между собой. Это, возможно, указывает на наличие какого-то механизма диффузии, не связанного с переносом заряда. К таким процессам относится, например, диффузия пар вакансий разного знака, а также диффузия таких связанных комплексов, как, например, двухвалентный ион с вакансией. [c.668]

При определении коэффициента диффузии методом топкого слоя берется, как правило, небольшое количество смолы. В описываемых опытах [189] было взято 50 мг достаточно узкой фракции сорбентов КУ-2 и сульфоугля. Размер частиц ионитов определяли под микроскопом в контакте с водой. Среднее значение диаметров (0,078 см для КУ-2, 0,080 см для сульфоугля) получено из 100 измерений. В качестве раствора постоянной концентрации, пропускаемого через тонкий слой катионита, использовали 1 н. раствор хлорида натрия. Продолжительность десорбции 5—80 с при 20 °С. [c.166]

Модель течения гомогенизированной среды для случая нестационарного тепломассообмена в пучке витых труб (см. разд. 1.2), ее математическое описание и особенности метода решения задачи обосновываются экспериментально путем сопоставления теоретически рассчитанных и экспериментально измеренных на реальном пучке витых труб полей температур теплоносителя. При этом подтверждается правильность сделанных при математическом описании задачи упрощающих допущений и возможность с помощью эффективного коэффициента диффузии АГн замкнуть систему уравнений (1.36). .. (1.40). При экспериментальном исследовании коэффициента К учитывается действие на К всех механизмов переноса, присущих течению в пучке витых труб как при стационарных, так и нестационарных условиях, а также определяются границы применения квазистационарного значения этого коэффициента при расчете нестационарных полей температур теплоносителя. [c.44]

При исследовании нестационарного перемешивания теплоносителя в пучке витых труб использовался метод диффузии от системы линейных источников тепла, впервые примененный для исследования стационарного перемешивания в таких пучках [9]. Этот метод заключается в исследовании процесса диффузии тепла от группы нагретых труб вниз по потоку. Для экспериментальных установок и участков различного масштаба обычно нагревались группы из 7 и 37 витых труб [39]. При исследовании нестационарного тепломассопереноса на пучках с 127 трубами нагревалась центральная зона из 37 витых труб. Нагрев труб осуществлялся благодаря их омическому сопротивлению при пропускании электрического тока. Создаваемая при этом неравномерность тепловыделения по радиусу пучка формирует неравномерность полей температуры теплоносителя, в качестве которого использовался воздух. Неравномерность температур частично выравнивается благодаря межканальному поперечному перемешиванию теплоносителя. Этот процесс характеризуется эффективным коэффициентом диффузии который определяется путем сопоставления экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных полей температур в рамках принятой модели течения гомогенизированной среды, которая заменяет течение теплоносителя в реальном пучке витых труб. [c.56]

Для определения эффективного коэффициента диффузии /Гд экспериментально измеренные поля температур теплоносителя (см. рис. 5.20) сопоставляются с теоретически рассчитанными полями температур методом, изложенным в разд. 5.2 (рис. 5.21) для различных моментов времени и коэффициентов А д. Поля температур Т = Т (г г ,т, К), представленные на рис. 5.21, свидетельствуют об уменьшении в первые моменты [c.171]

При определении эффективного коэффициента диффузии А д для этого типа нестационарности использовался тот же метод сопоставления экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных полей температур, изложенный в разд. 5.2. [c.176]

Для исследования процессов диффузии применяют металлографические, химические и физические способы. В последнее время все большее место занимают методы с применением радиоактивных изотопов, которые имеют особо важное значение для исследований само-диффузии. Обстоятельные измерения параметров процессов диффузии имеются только для металлов, потому что у них коэффициенты диффузии относительно велики и имеют большое практическое значение. [c.235]

Настоящие исследования посвящены изучению диффузии Ге в металлических окислах — корунде, рутиле и окислах железа — с учетом некоторых деталей, касающихся приготовления прессованных образцов окислов для диффузионных опытов, использования в работе двух независимых радиометрических методов измерения О и влияния на величину коэффициента диффузии условий прессования образцов в сочетании с различием давлений воздушной среды при их диффузионном отжиге. [c.227]

Поскольку значение К нетрудно определить экспериментально с помощью измерений концентрации m(t) или т(А), использование формулы (11.72) открывает возможность измерения коэффициента молекулярной диффузии %. Этот метод был проверен Тэйлором (1953), экспериментально исследовавшим диффузию марганцевокислого калия в стеклянных капиллярах и получившим значение коэффициента молекулярной диффузии этого вещества, хорошо согласующееся с данными других измерений. Обсуждению такого метода измерения % посвящена также статья Тэйлора (19546). [c.557]

Для оценки коэффициента диффузии определяют послойное распределение концентраций. По истечении заданного времени от начала контакта с диффундирующим веществом образец материала механически разделяется на слои толщиной 25-30 мкм, в которых физическим или химическим (Способом определяется послойная концентрация диффундирующего вещества. По полученным данным строится эпюра концентраций. Например, в работе [84] проводился послойный срез материала с контролем толщины снятого слоя весовым методом и определением концентрации по интенсивности излучения. Измерение поверхностной активности диффундирующего вещества, меченного радиоактивным изотопом, проводилось с помощью торцевого счетчика БФЛ-25. [c.87]

Экспериментальное определение коэффициента диффузии в конденсатах сопряжено с большими трудностями, так как разрешающая способность аппаратуры для исследования состава соизмерима с геометрическими размерами объектов. Для приближенной оценки коэффициента диффузии одного металла в тонком слое другого может быть применен метод, разработанный в нашей лаборатории. Метод основан на измерении количества вещества, проходящего сквозь тонкий слой металла-растворителя и испаряющегося с его поверхности при отжиге в вакууме двухслойных композиций из исследуемых металлов. Порядок эксперимента следующий. [c.170]

Возможна также диффузия в промежуточные положения между слоями в результате движения атомов параллельно и перпендикулярно слоям. Измерения изотопным методом показали, что коэффициент диффузии углеродных атомов в интервале 1995—2347°С подчиняется закону Аррениуса. [c.278]

Это существенно ниже ошибок, допускаемых при измерении и расчете коэффициента диффузии сорбционными методами. Следовательно, при расчете срока службы конструкций из полимерных материалов по параметрам проницаемости можно использовать данные, полученные для ненапряженных материалов. [c.50]

Проведены измерения коэффициентов взаимной диффузии 7 пар газов в интервале температур 300—700° К. Измерения сделаны методом двух объемов с анализом состава смеси на масс-спектрометре МИ-1305. Точность измерений оценивается в 0,6%. [c.204]

Систематические исследования неравновесных процессов, в частности процессов диффузии вблизи критического состояния двойных жидких смесей, начаты сравнительно давне. Но до сих пор в этом вопросе исследователи не только не пришли к общим результатам, но и не выработали единого теоретически обоснованного подхода к изучению рассматриваемого вопроса. Одна из причин такого состояния проблемы - сложность экспериментального изучения процессов диффузии - необходимость проведения измерений в течение длительного Е[рвмени. Следует также учесть тот факт, что используемые в настоящее время методы измерения коэффициентов диффузии II, 2J предполагают необходимость прямого анализа состава смеси до и после диффузионного переноса. Использовать же такие методы для жидкостей, особенно вблизи критического состояния, не представляется возможным. [c.99]

Для измерения коэффициентов диффузии железа в окислах использовались два метода измерения коэффициентов диффузии в твердых телах с помощью радиоактивных индикаторов — метод снятия слоев и абсорбционный метод [13, 14]. К этому обязывала необходимость обеспечения двойного контроля при получении экспериментальных данных, так как при проведении предварительных диффузионных опытов наблюдалось трещинообразование в отдельных образцах окислов, а при механическом сошлифовании слоев — выкрашивание зерен, в то время как при абсорбционных измерениях можно было не прибегать к разрушению исследуемых образцов и особенно хрупких материалов — окислов. [c.24]

Для измерения коэффициентов диффузии железа в ГвдОд, а-Ге. Оз, а-А120з и Т10а пользовались двумя независимыми радиометрическими методами — методом снятия слоев и абсорбционным методом. [c.230]

Экспериментальные методы определения коэффициента диффузии, связанные с вычислением градиента концентрации, отличаются очень большой продолжительностью (в лучшем случае несколько суток), поэтому при звуковом воздействии они не могли быть использованы. В связи с этим применялся метод Ермоленко [72], который не требует столь большого времени для проведения опыта. Три пластины из глинисто-шамотной керамики (с капиллярами, средний размер которых около 4 мк) после пропитки дистиллированной водой плотно прижимались друг к Другу с помощью оправки, служившей одновременно влагоизолятором боковых поверхностей пластин. Коэффициент диффузии определялся по кривой сушки образца путем измерения среднего влагосодержания всего образца и его средней части. [c.617]

При измерении коэффициентов диффузии методом электрон-дыроч-ных переходов также следует обращать особое внимание на наличие [c.300]

Метод Бэра и Мейера использовал Каннуна 11015] для измерения коэффициента диффузии в жидкостях. Как показано в гл. 1, п. 1, скорость звука в растворе является функцией концентрации. Отсюда следует, что можно определить коэффициент диффузии на основании изменения скорости звука во времени и в пространстве в жидкости, где происходит диффузия. [c.193]

Методы экспериментального исследования перемешивания теплоносителя в поперечном сечении пучка витых труб на стационарном режиме были рассмотрены в работе [39]. Это — классические методы исследования переносных свойств потока методы диффузии тепла (вещества) от точечного источника, непрерьшно испускающего нагретые частицы воздуха (или газа другого рода) в основной поток, и метод диффузии тепла от линейного источника, трансформированные с учетом особенностей течения в пучке витых труб, а также его конструкции. При этом для проведения экспериментов и обработки опытных данных использовалась гомогенизированная модель течения. Измерения полей температуры и скорости потока проводились вне пристенного слоя, а теоретически рассчитанные поля температуры теплоносителя и скорости потока бьши непрерьшны в пределах диаметра кожуха пучка. При этом считалось, что в пучке течет двухфазная гомогенизированная среда с неподвижной твердой фазой. При исследовании эффективного коэффициента турбулентной диффузии в прямом пучке витых труб первым методом диаметр источника диффузии бьш равен диаметру витой трубы с , а сам источник перемещался относительно выходного сечения пучка, гделроизво-дились измерения полей скорости. Однако эти отклонения от известного метода диффузии не стали препятствием для использования понятия точечного источника в пучке витых труб при достаточно больших расстояниях от него, где измеренные поля температур практически не отличались от гауссовского распределения [39]. Этот метод, основанный на статистическом лагранжевом описании турбулентного поля при изучении истории движения индивидуальных частиц, непрерьшно испускаемых источником, используется в данной работе и для определения эффективных коэффициентов турбулентной диффузии в закрз енном пучке витых труб, но при неподвижных источниках диффузии. [c.52]

Широкое распространение получил метод меченых атомов. Применение радиоактивных изотопов сильно расширило возможность исследования процессов диффузии, позволило упростить и значительно ускорить диффузионные измерения. Впервые стало возможным непосредственное определение параметров са-модиффузии, измерение диффузии в микрообъемах, малых значений коэффициентов диффузии, определение параметров диффузии без разрушения образца. [c.89]

При анализе электрохимического наводороживания используют методы, основанные на определении скорости проникновения водорода через тонкую мембрану, изготовленную из металла с высоким коэффициентом диффузии водорода палладия, армко-железа и др. 46,55-57J. Для регистрации количества водорода, диффундирующего через мембрану, используют различные способы. Простейшим является измерение увеличения давления или объема газа в регистрирующей части ячейки. В устройстве для определения наводороживания металла при трении в кислоте 57J измерение потока водорода проводят при непрерывной откачке системы со стороны выхода мембраны с помощью омегатронного измерителя парциального давления. [c.25]

Из многих источников, в том числе из большого числа работ Борелиуса и его коллег, следует, что в закаленных сплавах кластеры образуются очень быстро, причем наиболее значительные изменения физических свойств часто предшествуют структурным изменениям, фиксируемым рентгеновским или электронномикроскопическим методом. Калориметрические измерения и измерения электросопротивления, проведенные на сплаве алюминия с 1,9% меди [27], показали, что кластеры образуются в процессе изотермических выдержек даже при температуре —45° С. Скорость перемещения атомов меди в этих экспериментах по крайней мере в 10 превышала величину, рассчитанную на основании данных о коэффициенте диффузии при высоких температурах. Было установлено, что скорость превращения увеличивается при увеличении скорости закалки, а прерывание охлаждения при 200° С на несколько секунд снижает скорость превращения в 10— 100 раз, хотя никаких заметных изменений во время этой кратковременной выдержки при 200° С не происходит. Эти данные находятся в полном соответствии с представлением о зависимостщ скорости превращения от числа зафиксированных закалкой вакансий, а анализ температурной зависимости дал для энергии активации величину около эв на атом. Эта величина почти точно совпадает с энергией активации, установленной в аналогичных экспериментах по старению сплавов алюминий — серебро и с энергией активации отжига вакансий в чистом алюминии. Электронно-микроскопические исследования, проведенные на закаленных чистых металлах и разбавленных сплавах, пока зали, что избыточные вакансии собираются в диски, которые захлопываются с образованием дислокационных петель. В сплавах алюминий — медь, содержащих более 2% меди, дислокационные петли обнаружены не были, и вакансии, вероятно, осаждаются на винтовых дислокациях, приводя к образованию геликоидов. В сплавах, пересыщенных и по отношению к вакансиям, и по отношению к растворенным атомам, ситуация, безусловно, более сложна. По-видимому, в этом случае должно существовать сильное взаимодействие между вакансиями и растворенными атомами. Образование комплексов вакансия — атом растворенного элемента могло бы привести к быстрой миграции растворенных атомов и объяснить очень быстрое образование сегрегатов, предшествующее, по-видимому, формированию зон. Если это предположение верно, вакансии, движущиеся к винтовым дислокациям, должны переносить с собой атомы растворенного элемента имеются экспериментальные данныё, показывающие, что 0 -пластинки [c.307]

Экспериментальные методы измерения скорости проницаемости гелия через стекла при помощи высоковакуумной техники, дающие возможность замерять очень малые количества протекающего газа, являются современными и падежными и позволяют одновременно измерить коэффициент нропицаемости К, коэффициент диффузии О и растворимость при определенной температуре [307--309]. [c.123]

Коэффициент диффузии вблизи критической точки исследовав экспериментально лишь в нескольких случаях. В частности, Нобль и Блум [57] провели такое исследование для тана вблизи критической точки методом спинового эха. Их результаты, представленные на фиг. 18, явно свидетельствуют о наличии области понижения коэффициента диффузии. Это подтверждается измерениями Криниц-кого и Паулеса [45] на НС1, выполненными методом ЯМР. Измеряя время релаксации Тi, они обнаружили его понижение в критической точке. Хотя эти измерения указывают на наличие в критической точке небольшой аномалии коэффициента диффузии, они не достаточно точны для определения характера аномалии. Напротив, данные Траппенирса и др. [74, 75] но метану не указывают на какую-либо аномалию в критической точке. Все эти результаты не настолько обстоятельны, чтобы можно было решить, существует ли указанная аномалия, и если да, то одинакова ли она во всех случаях. Наблюдения лишь свидетельствуют о наличии ступеньки у коэффициента диффузии эта особенность поведения последнего в первую очередь подлежит теоретическому изучению. [c.263]

В случае бинарных систем необходимо измерить коэффициент диффузии каждого компонента. Если один из компонентов чувствителен к излучению, а другой — нет, то такое измерение в принципе возможно с помощью метода ЯМР или рассеяния нейтронов. Подобные измерения проделаны, например, Нероновым и Драбкиным [56] [c.264]

Методом отпечатка можно измерять малые коэффициенты диффузии ( -10- ). В этой методике сочетаются два преимущества метода радиоактивных индикаторов простота измерения концентраций и высо- [c.315]

В работе Лорда [139] приведены результаты определения коэффициента диффузии водорода при —153° С методом высокочастотной циклической вязкости (по измерению пика Сноека) полученное значение = 1,49-10 " [c.90]

Нами были измерены коэффициенты диффузии семи пар газов На—Не, На—Ке, На—Аг, Не—Ке, Не—Аг, Вз—Ке, Ке—Аг в интервале температур 300—700° К. Измерения проводились методом двух объемов с определением концентрации на масс-спектрометре МИ-1305. Использование данного метода, в сочетании со строгим рассмотрением его теории, позволило по.тучить экспериментальные данные, погрешность которых оценивается нами в 0,6%. Резу.пьтаты измерений представлены в табл. 1. [c.53]

Поскольку значение К нетрудно определить экспериментально с помощью измерений концентрации dm (О или fl m(. ), то использование формулы (10.72) открывает возможность получения по данным таких экспериментов значений коэффициента молекулярной диффузии х- Этот метод измерения величины х был проверен Тэйлором (1953), экспериментально исследовавшим диффузию марганцевокислого калия в стеклянных капил [c.546]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...