Механизм объемной диффузии

II.5. Механизм объемной диффузии [c.88]

Таким образом, линейность 1АД / "Зависимости является критерием СР сплава по механизму объемной диффузии даже в случае, когда коэффициент взаимодиффузии меняется с концентрацией в пределах диффузионной зоны. [c.56]

Механизм объемной диффузии, когда стоком избыточных вакансий, возникающих вблизи вогнутой поверхности перешейка, является выпуклая поверхность частиц. В этом случае в соответствии с направлением диффузионных потоков рост площади контактов не сопровождается сближением центров (рис. 143,6). [c.296]

Механизм объемной диффузии, когда стоком избыточных вакансий является граница между частицами. Рост площади контакта и в данном случае сопровождается сближением центров крупинок (рис. 143, в). [c.296]

Для механизмов объемной диффузии и вязкого течения а,= 1, для механизмов переноса через газовую фазу и поверхностной диффузии =0. [c.106]

В твердом теле диффузия осуществляется разными способами. На рис. 49 представлены некоторые из возможных механизмов объемной диффузии в монокристалле. Самые важные из них —это диффузия по междоузлиям и вакансиям. Находящийся в междоузлии примесный или собственный атом может перейти в соседнее междоузельное пространство, как показано на рис. 49, а. Последовательное осуществление подобных актов может привести к переносу атомов на большие расстояния. Такой механизм диффузии характерен для многих твер- [c.108]

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

I - скольжение дислокаций II - переползание дислокаций, диффузия по дислокационным трубкам III - переползание дислокаций, объемная диффузия IV - приграничное скольжение Рисунок 4.34 - Последовательность контролирующих механизмов диссипации энергии при ползучести [c.318]

Объемная диффузия в твердом теле протекает посредством миграции точечных дефектов [62]. Существование в теле разнотипных дефектов ведет к возникновению разных механизмов диффузии, которые схематически показаны на рис. 2.1. Диффузия протекает по вакансионному механизму (рис. 2.1,а), если атом, [c.50]

Уравнение (1.25) с эффективным коэффициентом диффузии дает фактически скорости двух процессов. С одной стороны, при высоких температурах и низких напряжениях, где определяющей является объемная диффузия, скорость деформации изменяется пропорционально Ts. Соответствующая область на карте — Т представляет собой область высокотемпературной ползучести. С другой стороны, при низких температурах и больших напряжениях преобладает диффузия вдоль дислокационных линий и скорость деформации уже будет пропорциональна Соответствующее этим условиям полена карте механизмов [c.24]

Образование тонкой пленки, равновесной с объемной фазой, может проходить, например, по механизму поверхностной диффузии [4]. Растекание расплава происходит по уже готовой пленке, а энергетические затруднения процесса определяются величиной энергии активации поверхностной диффузии. [c.135]

При испытании молибденовых эмиттеров с тонким вольфрамовым покрытием были получены аналогичные результаты, но выраженные более слабо. Однако при нанесении более толстых покрытий из вольфрама совместимость молибденовых катодов с окисным топливом можно повысить до 2000° с [30]. Вольфрамовые покрытия на молибдене не должны быть слишком толстыми, так как сечение захвата нейтронов у вольфрама значительно больше, чем у молибдена [67]. Минимальная толщина вольфрамового покрытия, по данным работы [171], должна быть не менее 100 мкм, чтобы предупредить диффузию молибдена на поверхность вольфрамового покрытия в процессе эксплуатации ядерного ТЭП. Для гарантии толщину слоя вольфрамового покрытия рекомендуется увеличивать в 2 раза, т. е. до 200 мкм [19J. Для лучшей адгезии вольфрамового слоя рекомендуется шлифованную поверхность молибдена перед покрытием подвергать высокотемпературному отжигу, чтобы образовывался крупнокристаллический слой молибдена с неразрушенной поверхностью. На подготовленную таким образом поверхность молибдена наносится покрытие из вольфрама с крупнокристаллической структурой, которая обеспечивается высокотемпературным процессом покрытия. Граничная диффузия атомов молибдена через вольфрамовое покрытие с такой структурой сильно снижается вследствие уменьшения поверхности и границ зерен, а объемная диффузия практически при этом отсутствует. В работах [13, 122] подробно исследовался механизм диффузии атомов молибдена через вольфрамовое покрытие и [c.133]

Эти результаты хорошо объяснимы по механизму обеднения и с учетом более высокой скорости граничной диффузии по сравнению с объемной на стадии возникновения МКК поставка хрома к растущему карбиду осуществляется в основном путем граничной диффузии. При этом образуется очень узкая зона у растущего карбида, значительно обедненная хромом, а сами карбиды имеют неравновесный состав. С увеличением продолжительности отпуска в результате объемной диффузии происходит уменьшение степени обеднения приграничной зоны, карбиды укрупняются, содержание хрома в них повышается, склонность к МКК уменьшается или исчезает. [c.64]

К построению карт разрушения относится все, что было сказано в разд, 13.4 о построении деформационных карт. При использовании соответствующих основных уравнений достоверность карт разрушения сильно зависит от точности, с которой известны коэффициенты объемной диффузии и особенно коэффициент диффузии по границам зерен. То же самое, конечно, относится и к некоторым другим величинам, входящим в основные уравнения, таким, как Е , в уравнении (16.1), у в (16.2), А в (16.3) и в (16,4), Так же, как диффузионные, постоянные, эти величины можно оценить только приближенно. Однако значение подобных карт от этого не снижается. Такие карты дают возможность, хотя бы приблизительно, определить области внешних условий, при которых доминирует тот или иной из основных механизмов разрушения при ползучести. [c.280]

При определенных условиях скорости поверхностной и объемной диффузии также различаются на несколько порядков. Такое соотношение коэффициентов диффузии представлено на рис. 11.5. Разрыхление решетки, существующее в области границы зерен (см. рис. 10.5), способствует преимущественной диффузии по этим границам. Соответствующий коэффициент диффузии показан на рис. 11.5. Отсюда можно заключить, что разные механизмы диффузии нуждаются в различных энергиях активации, причем [c.244]

НИИ предварительно ориентированных при повышенных температурах (Г > Гс), используя теорию механизма объемной диффузии в напряженно-деформированных полимерах. Основанием для этого является, по нашему мнению, то, что в образцах ПЭТФ уровень и направление действия внутренних напряжений близки к прилагаемым извне, поскольку при заданной технологии ориентации релаксационные процессы, сопровождающие ориентирование, незначительны. [c.94]

В качестве примера в табл. 1.1 приведены значения коэффициентов диффузии D, полученные экстраполяцией из высокотемпературных областей на Т=298 К (по данным [38]), а также вычисленные по ним средние глубины диффузионного проникновения L (Dt) при t=10. с. Как легКо видеть, в случае легкоплавких металлов глубина диффузионного проникновения заметно превышает толщину атомного монослоя, что и определяет условия применимости объемно-диффузионной модели GP. В сплавах же, содержащих цинк, серебро, медь, ликель и другие металлы, имеющие относительно высокие температуры плавления, СР по механизму объемной диффузии представляется невозможным. Однако эксперимен- [c.34]

Сопоставление результатов опытов с данными о значениях коэффициентов диффузии электроотрицательных компонентов, полученны-ми методом далекой экстраполяции из вы-сок.отемпературной области, привело к выводу, что механизм объемной Диффузии непрйложим к описанию СР сплавов изученных систем [52, 53, 56]. Однако внимательное изучение режимов подготовки образцов для снятия дифрактограмм [c.44]

Важные доказательства в пользу модели СР сплавов по механизму объемной диффузии получены хроноамперометри-чески при изучений растворения меди из сплавов системы Си—Аи (13 и 18 ат.% Аи [81]) и серебра — из Ag,Au-сплавов, содержащих от 4 До 40 ат.% золота [20, 21, 82]. Линейность и,1- /2-зависимости"отмечена для Си,Аи-сплавов в течение нескольких, минут, а Ag, Аи-сплавов — до двух часов (рис, 2.3). Последнее связано с гораздо меньшим различием атомных радиусов Ag и Аи по сравнению с Си и Аи. Параметр решетк-и в Сплавах системы Ag—Аи изменяется во [c.59]

СР сплавов по механизму объемной диффузии приводит к возникновению химически измененного поверхностного слоя — диффузионной зоны. Какова судьба этого слоя после прекращения поляризации Хронопотенциометрические измерения позволяют в определенной степени ответить на этот вопрос. Так, после гальваностатического растворения Ag.Au [c.97]

Из выражения (2.94) путем простых преобразований получают независимый критерий протекания процессов релак-сащии по механизму объемной диффузии в сплаве. Так, при любом AE (t) должно выполняться словие [c.105]

С кинетической точки зрения настуиление равномерного растворения происходит вслед за начальным селективным последнее,,как известно, сопровождается формированием обо-, гащенной электроположительным компонентом зоны, сохраняющейся и после перехода от СР к равномерному растворению. Из уравнений объемной диффузии следует, что ори достаточно больших временах растворения t парциальные скорости окисления электроотрицательного компонента А не зависят от времени,. пропорциональны их объемному содержанию общей скорости окисления сплава (см. гл. 2). Таким образом, при сохранении механизма объемной диффузии начальное СР может смениться равномерным, характеризующимся стационарными значениями кинетических параметров коэффициентов Zi(t), толщины обогащенной зоны, парциальных скоростей окисления компонентов и т. д. [36, 51]. С этой точки зрения равномерное растворение может быть названо стационарным. [c.106]

Возникающие на начальной стадии спекания перемычки (шейки) между частицами при дальнейшем спекании увеличиваются в размере. Рост шеек происходит благодаря переносу вещества и может осуществляться с помощью различных механизмов перенос вещества через газовую фазу, объемная диффузия, поверхностная диффузия, вязкое течение. Если рост шеек происходит за счет переноса вещества через газовую фазу поверхностной или объемной диффузией, когда стоком вакансий является поверхность частиц, то спекаемый ППМ не будет иметь усадку. Если рост шейки осуществляется по механизму объемной диффузии, когда стоком вакансий является граница между частицами, или по механизму вязкого течения, то одновременно с ростом шейки происходит сближение центров контактообразующих частиц, что приводит к усадке спекаемого ППМ. [c.103]

Механизм обесцинкования не получил еще удовлетворительного объяснения. Имеются две точки зрения. Первая предполагает, что первоначально протекает коррозия всего сплава, а затем медь осаждается на поверхности из раствора с образованием пористого внешнего слоя. Согласно второй, цинк, диффундируя к поверхности сплава, преимущественно растворяется прИ -а,том поверхностный слой обогащается медью. Каждую из этих гипотез можно успешно применить для объяснения явлений, наблюдающихся в определенных случаях обесцинкования. Однако накопленные факты свидетельствуют, что второй механизм применим намного чаще. Пикеринг и Вагнер [17, 18] предположили, что объемная диффузия цинка происходит вследствие образования поверхностных вакансий, в частности двойных. Они образуются в результате анодного растворения, а затем диффундируют при комнатной температуре в глубь сплава (коэффициент диффузии для дивакансий в меди при 25 °С D = 1,3-10" см с) 117], заполняясь преимущественно атомами цинка и создавая градиент концентраций цинка. Данные рентгеновских исследований обесцин-кованных слоев е-латуни (сплав Zn—Си с 86 ат. % Zn) и -у-латуни (сплав Zn—Си с 65 ат. % Zn) показали, что в обедненном сплаве происходит взаимная диффузия цинка и меди. При этом образуются новые фазы с большим содержанием меди (например, а-латунь), и изменение состава в этих фазах всегда идет в сторону увеличения содержания меди. Как отмечалось ранее, аналогичные закономерности наблюдаются в системе сплавов золото— медь, коррозия которых идет преимущественно за счет растворения меди. Растворения золота из этих сплавов не обнаруживают. В результате коррозии на поверхности возникает остаточный пористый слой сплава или чистого золота. Скопления двойников, часто наблюдаемые в полностью или частично обесцинкованных слоях латуни, также свидетельствуют в пользу механизма, связанного с объемной диффузией [19]. Это предположение встречает ряд возражений [20], однако данные рентгеноструктурного анализа обедненных цинком слоев невозможно удовлетворительно объяснить, исходя из концепции повторного осаждения меди. Хотя предложен ряд объяснений ингибирующего действия мышьяка, сурьмы или фосфора на обесцинкование а-латуни (но не Р-латуни), механизм этого явления нельзя считать полностью установленным. [c.334]

По-видимому, механизм укрупнения частиц состоит в их сфе-роидизации до диаметра, составляющего примерно половину ширины уса, а последующий рост происходит нутем коалесценции или удлинения частиц вдоль уса. В некоторых усах последний процесс, возможно, облегчается соотношением размеров ленты (ширина относится к толщине, как 5 1). На рис. 8 показаны временные зависимости диаметра частиц и их концентрации. Наклон линий приблизительно соответствует зависимостям, предсказанным теорией Вагнера 18] для укрупнения частиц путем объемной диффузии [c.398]

Таким образом, основным механизмом растворения графита является, по-видимому, прямая контактная диффузия. В этом случае науглероживание железа может быть результатом диффузии углерода по поверхности поры до тех участков, где контакт с матрицей сохранился, и в дальнейшем путем граничной и объемной диффузии. Большого различия в науглероживании по контуру включения не наблюдается, что может реализоваться в том случае, если поверхностная диффузия значительно преобладает над объе1Мной. Во многих диффузионных парах такое соотношение скоростей диффузии в действительности имеет место, однако, в какой мере это может оказаться справедливым для Fe — Si — С-сплавов, неизвестно. [c.95]

В процессе изготовления изделий уже могут образоваться поверхностные субмикродефекты, которые при действии жидкой среды развиваются в разрушающие трещины. Поверхностные дефекты в случае воздействия среды, естественно, оказываются более опасными, чем внутренние, в которые среда в начальный период времени не проникает. Механизм разрушения по макродефектам близок к хрупкому. Такой механизм предопределяет значительное влияние скорости проникания жидкости в субмикро- и микротрещины к локальным местам разрушения материала в результате растекания жидкости или ее поверхностной диффузии. Объемная диффузия может оказывать влияние, по-видимому, только в случае действия достаточно сильных растворяющих агентов. [c.150]

Рассмотрим характерный крайний случай, а именно действие смачивающих жидкостей, являющихся достаточно сильными растворителями для полимера. Принципиально отличие механизма действия растворителя от действия только поверхностно-активной среды заключается в том, что определенную роль приобретают процессы объемной диффузии и ослабление межмолекулярного взаимодействия в вершине микротрещины при псевдохрупком разрушении. Действие сильного растворителя может привести к тому, что энергия акта разрушения будет определяться не химическими связями, как в случае термофлуктуационного механизма, а значительно меньшей энергией сильно ослабленных растворителем межмолекулярных сил в полимере i/p. [c.155]

Если принять Up = 16н-21 кДж/моль, то при Tq = 10" с и а-> О время разрушения будет 10 —10 с. Совершенно очевидно, что такая величина не играет практически никакой роли в общем времени разрушения материала в растворителях. По-видимому, суммарное время при псевдохрупком механизме разрушения стеклообразных полимеров в достаточно сильных растворителях будет определяться временем поверхностного проникания растворителя к вершине разрушающей микротрещины [см. уравнение (IV.20)] и временем объемной диффузии Тд молекул растворителя в разрушающийся микрообъем полимера. Время диффузии растворителя с поверхности микротрещин в микрообъем можно оценить по формуле [c.156]

Селективное анодное растворение компонентов из сплава на основе электроотрицательного компонента, протекающее, -по механизму объемной вз а и мо диффузии, является в ряде случаев причиной их весьма своеобразного коррозионного поведения. В частности, надежно установленным фактом является появление ярко выраженной немонотонности диаграмм корроаиойная стойкость — состав большинства двойных сплавов при достижении составов, кратных п/8, где п=1, 2..... 7 [c.161]

Рис. 5.7. Схема различн .1х механизмов припекання твердых шаров а - вязкое течение б - объемная диффузия в - объемная диффузия со стоком в контакте г - поверхностная диффузия д - перенос вещества через газовую фазу е - припекание под влиянием прижимающих усилий AL - изменение расстояния между центрами шаров

Анализ механизмов припекания. При рассмотрении различных механизмов припекания зернистых систем будем обращаться к результатам эксперимента, проведенного с огнеупорными зернистыми системами (плавленая шпинель, плавленьш оксид иттрия). Изучались образцы свободньк зернистых систем в исходном состоянии, после высо-котемпературньк измерений температуропроводности методом монотонного разогрева, а также после отжига в горне при температуре 1530 °С в течение трех часов [66]. Было обнаружено существенное расхождение в температурных зависимостях по теплопроводности и температуропроводности Х = X (Г) и а =а(Г) при первом и втором нагреве образцов, при последующих нагревах значения этих параметров менялись незначительно. Визуально в обожженных порошках наблюдались образовавшиеся комки частиц, которые легко разрушались пальцами при зтом заметной усадки материала не произошло, а сыпучие материалы практически не изменялись. Следовательно, процесс протекал без сближения центров частиц. Выше было показано, что такие процессы могут происходить благодаря механизму объемной или поверхностной диффузии или переносом вещества через газовую фазу. [c.116]

В ВВОДНОЙ главе (разд. 1.3) приведена деформационная карта для никеля. Эта деформационная карта, взятая из работы Эшби и Фроста [26], определяет для данного среднего размера зерен й =1,0 мм области внешних условий, при которых в процессе ползучести никеля действуют различные деформационные механизмы дислокационное скольжение, происходящее без заметного участия возврата дислокационная ползучесть, контролируемая диффузией вдоль Ядер дислокаций дислокационная ползучесть, контролируемая объемной диффузией, диффузионная ползучесть, осуществляемая направленной полем напряжений диффузией вакансий либо по границам зерен (ползучесть Кобле), либо в объеме (ползучесть Набарро - Херринга)" .В предыдущих главах подробно обсуждены все эти типы ползучести. Как уже упоминалось в разд. 1.3, первые деформационные карты опубликовал Эшби [24], который исходил из идеи Виртмана о "диаграмме ползучести" [25]. Работа Эшби дала импульс к составлению карт для многочисленных металлических материалов (см,, например, [320-322]). Деформационные карты, с одной стордаы, демшстрируют состояние знаний о механизмах ползучести соответствующих материалов и, с другой стороны, позволяют прогнозировать механизм, который при данных внешних условиях будет определять скорость ползучести. Их Практическое значение заключается, кроме всего сказанного, в том, что они дают возможность направленного изменения структуры с целью повышения при определенных условиях сопротивления ползучести. [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...