Неравновесные эффекты при диффузии

НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ДИФФУЗИИ [c.36]

Для термометрии поверхности метод КР привлекателен еще тем, что с его помощью можно регистрировать и изучать неравновесные состояния фононной подсистемы. Такие неравновесные состояния, характеризуемые высокой эффективной температурой отдельных подсистем, могут оказывать влияние на скорость поверхностных процессов (диффузию, химические реакции и т.д.). Например, при ионной или электронной бомбардировке поверхности возможна генерация неравновесных фононов. При этом интенсивность антистоксовой линии КР может существенно увеличиться, что проявится в аномально низком отношении /д//а8 для данной температуры. Проблема регистрации таких состояний заключается в том, что при столкновении одной частицы с поверхностью неравновесность локализована в очень малых пространственно-временных интервалах (на длинах порядка 10 см и временах 10 с), и при усреднении по площади зондирующего пучка и по времени зондирования регистрируемый эффект может быть чрезвычайно мал. [c.187]

Считается, что уравнение (7.89) применимо во всем спектре возможных режимов кристаллизации от почти равновесных до сильно неравновесных, за исключением предельного равновесного случая, так как в последнем переохлаждение равно нулю и скорость движения фронта кристаллизации определяется только эффектами диффузии и теплопроводности. Примеси в частицах являются уже готовыми центрами кристаллизации, и поэтому даже при значительных скоростях теплоотвода процесс кристаллизации протекает почти равновесно. [c.339]

Проанализируем эволюцию кластера, растущего путем присоединения к нему время от времени частиц, рассматривая процесс агрет ации как неравновесный. Модель получила название диффузионно ограниченной диффузии, так как агрегация частиц протекает в условиях случайного движения. Проявляемый при этом эффект неустойчивости роста обусловлен следующими нричи- [c.85]

В заключение отметим еще один момент. Если дилатометрические изменения при отжиге обусловлены переходом неравновесных границ зерен в более равновесное состояние, то по данным кинетики этих изменений можно судить о кинетике перехода неравновесных границ в равновесные, т. е. о возврате структуры неравновесных границ зерен в ультрамелкозернистом поликристалле. В последние годы для описания этого процесса возврата предложен ряд моделей [148, 149], в согласии с которыми скорость возврата границ зерен контролируется объемной диффузией в тройных стыках. Однако полученные из дилатометрических исследований данные — низкое значение энергии активации, временная стадийность эффекта — позволяют полагать, что возврат границ зерен в поликристалле не является чисто диффузионным процессом и связан с процессом релаксации напряжений в тройных стыках, по-видимому, за счет перераспределения дислокаций в границах. [c.83]

В исходном состоянии исследуемый сплав БрОФб,5—0,15 представляет собой пересыщенный а-твердый раствор, термодинамически неустойчивый при повышенных температурах. Согласно диаграмме состояния резкое уменьшение концентрации олова наблюдается при температуре 350° и выше. На рис. 10 представлены результаты изменения параметра а решетки оловянистой бронзы после трения в течение 30 и 10 ч (й сх = 3,675 А). Видно, что на глубине 5 мкм а = 3,62 А и сохраняется постоянным до глубины 2 мкм. На меньшем расстоянии от поверхности наблюдается значительное обеднение сплава оловом и образование медной пленки (рис. 10, а). Однако возрастание скорости диффузии атомов в процессе трения может привести к совершенно другому эффекту— распаду неравновесного твердого раствора. На рис. 10, б представлены результаты рентгенографического анализа образца, который после 10 ч испытаний проявил скачкообразное увеличение трения и износа. Падение периода решетки а-твердого раствора сопровождалось появлением новой системы интерференционных линий, свидетельствующих об образовании в зоне контакта фазы, близкой по составу к интерметаллиду е. Распад твердого раствора и образование новой фазы являются следствием микродиффузион-ных процессов при трении и наличия флуктуаций концентрации олова в деформированных микрообъемах. [c.24]

Использование при анализе дефектообразования представлений о закономерностях роста кристаллов и диффузии позволяет без привлечения каких-либо допущений с единых позиций дать объяснение всему многообразию наблюдаемых эффектов. В первую очередь это относится к разработке представлений о механизме образования слоистости в покрытиях, а также к механизму появления так называемых неравновесных фазовых состояний. Примером могут служить покрытия состава Мо -W,Mo-Vh Ni-А1. [c.146]

С развитием триботехнического материаловедения возник ряд новых проблем анализа структуры и свойств поверхностей, прогнозирования их эксплуатационных характеристик. С одной стороны, многие методы поверхностной обработки затрагивают слои микронной и субмикронной толщины. Все более широкое распространение получают такие методы воздействия, которые приводят к формированию метастабильных, неравновесных структур, непригодных для исследования стандартными методами и методиками. Достаточно упомянуть метастабильные растворы и фазовые выделения при ионной имплантации, сервовитную пленку, возникающую при избирательном переносе, специфические по структуре слои, возникающие при реализации эффекта аномально низкого трения, столбчатую структуру ионно-плазменных покрытий и т. д. С другой стороны, в последние годы открыты новые физические явления, протекающие вблизи межфазных границ раздела и влияющие на фрикционные свойства материалов. Двумерная поверхностная диффузия характеризуется небольшой энергией активации и в определенных условиях существенно влияет на формирование поверхностной топографии, схватывание, распространение смазочной среды. Поверхностная сегрегация может радикальным образом изменить адгезионные и адсорбционные характеристики контактирующих материалов. Известно [12], что в сплаве медь — алюминий однопроцентной добавки А1 достаточно для того, чтобы при незначительном нагреве ( 200" С) произошла сегрегация алюминия к поверхности. В результате наружный слой сплава состоит исключительно из атомов алюминия. Сегрегация бора к межзеренным границам борсодержащих сталей, происходящая при неправильно выбранных режимах термообработки, вызывает резкое охрупчивание материала. Поверхностная сегрегация атомов свинца рассматривается как причина хорошей обрабатываемости свинцовистых сталей. [c.159]

И при М==10 превосходит температуру набегаюьцего потока более чем в двадцать раз (при 7=1,4). Появление области с очень высокой температурой при гиперзвуковом обтекании тел воздухом и другими газами приводит ко второй особенности таких течений (первая выражена неравенством (23.1), а именно — к проявлению эффектов, связанных с поведением реальных газов при высокой температуре. Для учета этих эффектов вместо модели совершенного газа для воздуха или других смесей газов вводятся более сложные модели модели термодинамически равновесного газа с учетом протекания в нем физико-химических процессов — возбуждения внутренних степеней свободы молекул и атомов, диссоциации молекул, химических реакций между компонентами смеси, ионизации атомов и молекул модели, в которых учитывается конечная скорость протекания названных физико-химических процессов (модели термодинамически неравновесного или релаксируюихего газа) модели с учетом процессов молекулярного переноса в газе—вязкости, теплопроводности, диффузии, а также с учетом излучения. В последних моделях нужно принимать во внимание и то, что при высокой температуре обтекающего тела газа поверхностный слой тела может разрушаться, в результате чего поток вблизи тела будет содержать газообразные (а иногда — и испаряющиеся твердые и жидкие) продукты разрушения тела. [c.400]

Равновесный и обратимый процессы, составляющие одну и ту же последовательность равновесных состояний, в дальнейшем называются конфигуративными. Графические изображения таких процессов тождественны, но при этом внешние эффекты процессов (работа, теплообмен) будут различны, так как в реальном равновесном процессе, в отличие от обратимого, неизбежны необратимые явления (трение, диффузия, неравновесный теплообмен и т. п.). [c.11]

Представленные на рис. 8.11 температурные зависимости растворимости быстро диффундирующих примесей могут обусловливать эффекты обратимых изменений концентрации электрически активных примесей. Например, если примесь введена диффузией при достаточно высокой температуре, когда ее растворимость близка к максимальной, то последующее понижение температуры делает соответствующий твердый раствор пересыщенным. В таких условиях, как и любая неравновесная система, раствор стремится перейти в термодинамически равновесное состояние, соответствующее меньщей концентрации электрически активной примеси. Избыток ее должен выделиться во вторую фазу, то есть перейти в электрически неактивное состояние. Подобный эффект в полупроводниках носит название осаждения примесей , а параметром, контролирующим его скорость, является коэффициент диффузии соответствующей примеси. [c.318]

Основные параметры задачи. Неоднородная жидкость является неравновесной средой, в которой постоянно существует 1 олекулярный перенос стратифицирующей компоненты. На наклонных границах вследствие прерывания молекулярного потока формируются индуцированные диффузией нестационарные пограничные течения даже при отсутствии внешних возмущений [9]. Масштабы полей скорости и плотности (солености) в пограничных течениях различны, их отношение определяется значением числа Шмидта. При отрыве пограничного течения от тела образуются тонкие высокоградиентные прослойки, располагающиеся внутри более толстого слоя сдвига скорости на границах плотностного следа. Параметры прослоек в отстающем следе за сферой зарегистрированы при помощи высокоразрешающего лазерного сканирующего рефрактометра [10]. Из факта существования таких тонкоструктурных особенностей - внутренних пограничных течений - следует, что в стратифицированной жидкости существуют такие области течения, находящиеся как в непосредственной окрестности, так и на значительных расстояниях от тела, в которых проявляются молекулярные свойства среды. Учет молекулярных эффектов расширяет число определяющих параметров задачи и накладывает ограничения на выбор методики эксперимента. [c.40]

При гг р В Вр, а при п< р В Вп-Амбиполярная диффузия неравновесных носителей явл. причиной Дембера эффекта и Кикоина — Носкова эффекта. Э. М. Эпштейн. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...