Диффузия с поверхности

Рассмотрим начальный участок пластины длиной L. Вычислим полный поток диффузии с поверхности длиной L и шириной I, который обозначим I. На основании (52) имеем [c.203]

Атомные слои, расположенные у поверхности металла, имеют искаженную кристаллическую решетку и повышенный запас энергии, вследствие чего диффузия с поверхности всегда протекает быстрее, чем во внутренних объемах (рис. 96). Поверхностную диффузию, кроме того, ускоряет большая подвижность поверхностных слоев атомов. В качестве примера на рис. 97 показаны кривые температурной зависимости коэффициентов диффузии тория в вольфрам 1 — поверхностной, 2 — по границам зерен и 3 — объемной. Максимальные значения во всех областях температур имеют коэффициенты поверхностной диффузии, несколько меньшие — коэффициенты диффузии по границам зерен наиболее медленно протекают объемные диффузионные процессы. [c.209]

Пограничный слой. Используя для процесса диффузии с поверхности понятие диффузионного пограничного слоя 6 , коэффициент массоотдачи р можно выразить следующим образом [c.294]

Начинается вторая стадия окисления металла сопровождающаяся образованием микропустот между металлом и окалиной. При этом скорость процесса окисления металла снижается вследствие уменьшения эффективного поперечного сечения для диффузии катионов металла из металла в окалину. Однако суш,ествую-щий градиент химического потенциала окислителя в окалине и связанный с ним градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окисла обусловливают дальнейшую диффузию металла наружу. В результате процесса диффузии внутренняя поверхность окалины обогащается металлом и термодинамическое равновесие нарушается. Градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окалины начинает уменьшаться и система окалина—окислитель стремится к равновесию с окислителем. [c.74]

Чтобы удалить большинство растворенных в вольфраме газов, необходимо нагреть его в вакууме до температуры около 2200 °С и откачивать в течение примерно двух часов (здесь и в -последующем при обсуждении изменений в вольфраме приводится истинная температура, а не спектральная яркостная температура). После такой обработки основная часть оставшегося в стеклянной оболочке лампы газа будет появляться из молибденовых или никелевых вводов, которые остаются при более низкой температуре, или из стекла. Нагретый вольфрам выделяет следующие газы (в порядке их концентрации) азот, окись углерода и водород. Присутствие их в твердом растворе всегда увеличивает электрическое сопротивление металла. Если после отпайки лампы имеет место чрезмерная дегазация вольфрама, обычно наблюдается гистерезис соотношения со-противление/температура. Этот гистерезис происходит следующим образом. При высоких температурах газ выделяется из глубины металла диффузией к поверхности и испарением. При охлаждении тот же газ, если он не был удален откачкой или абсорбирован в другом месте, конденсируется на поверхности вольфрама и начинает диффундировать обратно в металл, увеличивая тем самым его сопротивление. Скорость, с которой происходят все эти процессы, является экспоненциальной функцией температуры. Для ламп, используемых в области до 1800 °С, дрейф сопротивления при охлаждении, скажем до 1200 °С, может происходить в пределах нескольких дней как результат недостаточной дегазации в начальной стадии или последующей течи. [c.353]

Перенос тепла и вещества с поверхности материала в окружающую среду происходит в основном молекулярным путем (теплопроводность и диффузия). Но наличие интенсивного эффузионного переноса пара в зоне испарения, усиливающегося явлением теплового скольжения, создает градиент давления в зоне. Это изменяет механизм переноса пара в пограничном слое. Пар, выходя с боль- [c.515]

Представляет интерес учесть также перемещения адсорбированной молекулы по поверхности стенки поры. Эти перемещения всегда имеют место при столкновении с поверхностью стенки поры молекул, обладающих энергией, меньшей энергии десорбции (диссоциации), и молекул, вектор скорости которых составляет с нормалью к поверхности некоторый угол. В результате на поверхности стенки поры реализуется хаотическое двумерное движение адсорбированных молекул с некоторой длиной свободного пробега. Коэффициент поверхностной диффузии адсорбированных молекул определяется формулой [c.260]

Сравнивая это выражение для коэффициента диффузии с полученным ранее выражением (6.4.7), заключаем, что при учете времени задержки т и перемещения адсорбированный молекул по поверхности стенок пор изменяется средняя скорость теплового движения молекул. Формулы (6.4.15) и (6.4.7) становятся одинаковыми по форме, если в (6.4.151 ввести эффективную скорость хаотического движения [c.261]

В ряде работ, появившихся в последние годы, показано, что защитное покрытие и металлическая подложка (основа) оказывают совместное сопротивление коррозионной среде, которое зависит от состава и структуры не только материала покрытия, но и металла. Когда внешняя среда или отдельные ее компоненты благодаря явлению диффузионного переноса достигнут подложки, на-сту-пает период взаимодействия среды с поверхностью металла и адгезионными связями полимера. Поскольку дальнейшее поведение системы зависит от преобладания тех или иных связей на границе металл —полимер, данное явление называют иногда конкурентной адсорбцией. Следует помнить, что на границе металл - полимер соотношение компонентов среды может существенно изменяться по сравнению с соотношением их в глубине раствора в связи с селективностью свойств покрытия и неодинаковыми скоростями диффузии компонентов. [c.47]

Нами проводятся исследования по нанесению покрытий на различные углеродные материалы. Термостойкое газоплотное покрытие на основе двуокиси циркония наносится методом аргонодуговой наплавки на графитовую деталь. Каждый циркониевый слой после механической обработки подкисляется с поверхности в среде кислорода. В результате образуется многослойное покрытие, имеющее ряд преимуществ перед аналогичными покрытиями, полученными другими методами оно беспористо, имеет повышенную температуру плавления (2700° С), так как полученная двуокись циркония не стабилизирована всякого рода присадками. Высокая термостойкость определяется металлическими прожилками циркония в двуокиси, а также наличием пластичного металлического промежуточного слоя, демпфирующего напряжения, возникающие в окисной пленке при окислении и эксплуатации. Кроме того, прочность сцепления покрытия с графитом выше прочности графита, а карбидный слой на границе с графитом обладает барьерными свойствами против диффузии углерода в покрытие. [c.114]

На начальной стадии взаимодействие металла с окислителем контролируется скоростью химической реакции. Затем идет образование зародышей пленки, которая сопровождается диффузией атомов поверхности, ростом кристаллов пленки. [c.17]

Представим себе, что на атомарно чистой и гладкой поверхности твердого тела находятся отдельные атомы того же вещества. Эти атомы связаны с атомами поверхности теми же силами, что и атомы в объеме. Однако так как число соседей у атома, находящегося на поверхности, может быть значительно меньше,, чем у атома в объеме, то энергия связи его с поверхностью может быть значительно меньше энергии связи в решетке Поэтому и энергия активации процесса диффузии атомов по поверхности может быть значительно ниже энергии активации объемной диффузии. Обозначим эту энергию через [c.28]

Вязкое течение и диффузия. Для реализации высокой адгезии, которую могут обеспечить молекулярные силы, и получения прочного адгезионного соединения необходимо, чтобы в результате вязкого течения адгезив создал предельно полный контакт с поверхностью подложки, максимально затекая в многочисленные микродефекты, которые всегда имеются на реальной поверхности твердого тела. Повышение температуры, вызывая уменьшение вязкости адгезива, способствует образованию такого контакта аналогично действует повышение давления и увеличение времени формирования контакта. Это особенно важно для таких вязких адгезивов, как по-80. [c.80]

Равномерная коррозия. В большинстве случаев, когда коррозии подвержена вся поверхность металла или отдельные ее части, защитные пленки или отложения не образуются. Это наблюдается в слабокислых растворах солей, кислотах, комплексообразующих растворах полифосфатов и в случаях, когда коррозионная среда беспрепятственно контактирует с поверхностью корродирующего металла. Скорость коррозии в этих случаях определяется диффузией и зависит от концентрации ионов водорода при коррозии с водородной деполяризацией или от концентрации кислорода при коррозии с кислородной деполяризацией. [c.92]

Поверхность, особенно трещины и выходящие наружу меж-зеренные граничные прослойки, являются как бы воротами для диффузионного проникновения чужеродных атомов в металл детали. Диффузия через поверхность оказывает сильное влияние на свойства металлов вообще и их поверхностных слоев особенно. Это имеет важное значение как в процессе изготовления деталей методы обработки с высокой температурой в зоне разрушения 52 [c.52]

Термическая деаэрация сочетает процессы подогрева воды до температуры насыщения и удаления диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Дегазация происходит за счет двух факторов образования и удаления пузырьков газа и его диффузии через поверхность контакта фаз. С пузырьками удаляется до 90—95 % растворенного в воде газа. Примерно 40—70 % газа, поступающего из колонки, выделяется при отстое в баке-аккумуляторе. Способствующее диффузии увеличение поверхности контакта фаз осуществляется дроблением на струи, капли, пленки или барботажем паром. При барботаже эта поверхность достигает 1500 м м (при дроблении на пленки 500 м м ), что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена. [c.111]

Испаряемые атомы металла, сплава, композиции, попадая на подложку, не сразу конденсируются на ней. В зависимости от условий взаимодействия с поверхностью подложки они либо отражаются от поверхности подложки, либо мигрируют по поверхности. Чем выше температура подложки, тем больший процент атомов повторно испаряется с поверхности подложки. Адсорбированные атомы во время поверхностной диффузии образуют вначале двухатомный зародыш (дуплет) в точках поверхности, сяо- [c.433]

Диффузии ионов никеля (г,- = 0,78 А) через эту шпинель, в то время как испарение СГ2О3 с поверхности окалины создает градиент концентрации ионов Сг ,. что приводит к их диффузии (г,- = = 0,64 А) через шпинель, но с очень малой скоростью. [c.103]

Процесс коррозионного разрушения поверхности мета 1ла в этом случае аналогичен химическому процессу роста пленок окисла на иоверхности металла. Механизм такой коррозии и общем случае мо.л<ет быть объяснен рассмотренным в гл. IX процессом диффузии ионов металла и электронов сквозь илепку и атомов или ионов кислорода с поверхности пленки в металл. [c.176]

Граничные условия для уравнения (59,16) в разных случаях различны. На границе с поверхностью тела, не растворимого в жидкости, должна обращаться в нуль нормальная к поверхности компонента диффузионного потока i = —pDV другими словами, должно быть <3 /dn = 0. Если же речь идет о диффузии от тела, растворяющегося в жидкости, то вблизи его поверхности быстро устанавливается равновесие, при котором концентрация в примыкающей к поверхности тела жидкости равна концентрации насыщенного раствора Со диффузия вещества из этого слоя происходит медленнее, чем процесс растворения. Поэтому граничиое условие на такой поверхности гласит с = q. Наконец, если твердая поверхность поглощает попадающее на нее диффундирующее вещество, то граничным условием является равенство с = 0 (с таким случаем приходится, например, иметь дело при изучении химических реакций, происходящих на поверхности твердого тела). [c.327]

Участком, препятствующим испарению или диффузии влаги, является для мяса так называемая корочка подсыхания, в которую превращается соединительная оболочка — пленка, покрывающая тушу. Изучая испарение с поверхности образцов, взятых из парных бараньих туш, австралийские исследователи [741 пришли к выводу, что соединительная оболочка не создает дополнительного сопротивления испарению влаги, на основании того, что в эпюрах влажности поверхностных слоев не было обнаружено скачков на всем протяжении процесса охлаждения. [c.137]

Изотропным излучением называют такое, интенсивность которого одинакова по всем направлениям, а с поверхности твердого тела такое излучение называется идеально диффуз-Н Ы м. [c.402]

Вследствие диффузии вблизи поверхности образуется максимальная концентрация диффундирую1цего элемента, которая снижается по мере удаления от поверхности. Скорость диффузии и общая длительность процесса зависят от значения коэффициента диффузии D (см /с) [c.238]

Образование покрытий при взаимодействии потоков ионов с поверхностью твердого тела определяется соотношением процессов распыления, внедрения и конденсации, которые, в свою очередь, зависят от протекания целого ряда элементарных явлений, таких, как адсорбции, иоверхнос гная диффузия, возникновение кластеров, зарождение новой фазы, ("хема этих процессов показана на рис. 8.5. [c.244]

Процессы образования и изменения алитированных слоев при эксплуатации жаропрочных никелевых сплавов, упрочненных мелкодисперсной фазой NiзAl, существенно отличаются от соответствующих процессов на чистом никеле. Главное отличие заключается в том, что в сплаве, состоящем из выделенной фазы П1зА1 и насыщенного алюминием твердого раствора, или из одного насыщенного алюминием твердого раствора, диффузия алюминия с поверхности в объем сплава сильно замедлена. [c.153]

Были предприняты попытки разработать аналитические методы, позволяющие прогнозировать влияние диффузии через поверхность раздела на механические свойства комшоиентов при этом градиенты состава в химическом континууме по нормали к поверхности раздела аппроксимировали с помощью дифференциальных методов [19]. Хотя развитый в работе [19] метод не является достаточно общим, там убедительно показано, что при наличии химически размытой зоны раздела вне зависимости от того, имеются ли в ней химические соединения или нет, композит превращается в многокомпонентное образование, каждый компонент которого вносит свой вклад в свойства композита. [c.49]

Адгезионное взаимодействие термопластичных эластомеров с олигомерными грунтами, модифицированными силанами, по-видимому, состоит в частичной диффузии смолы в каучук, реагирующей с силаном. Специфической способностью к модификации в данном случае обладают аминосодержащие силаны другие же силаны, указанные в табл. 1, способствуют улучшению адгезионных свойств реакционноспособных смол, но неэффективны как добавки к промоторам адгезии термопластичных каучуков. Поскольку модифицированные силанами смолы эффективны в качестве грунтовок с термопластичными каучуками и неэффективны с термопластичными смолами, адгезионное соединение с поверхностью минерального наполнителя возможно только при наличии способ- [c.221]

Установить точно, насколько энергия связи поверхностных атомов ниже энергии связи в решетке, трудно, так как поверхность кристалла никогда не бывает идеально гладкой, как мы предполагали. В действительности на ней всегда имеются всевозможные выступы, ямки, островки и другие неоднородности структуры (рис. 1.21) и в зависимости оттого, какое положение занимает адсорбированный атом на этой поверхности, число соседей, которые будут его окружать, окажется различным. Поэтому будет различной и энергия связи его с поверхностью, а следовательно, и энергия активации поверхностной диффузии Но в среднем эта энергия, как правило, много ниже энергии активации объемной диффузии, вследствие чего коэффициент поверхностной диф-(Ьузии обычно много выше коэффициента объемной диффузии. [c.29]

Сущность процесса заключается в растворении металла с поверхности кислотой. Интенсивность процесса ограничена скоростью диффузии растворимых солей с поверхности и поступлением новых порций кислоты. Обычно это вызывается за счет повышения вязкости полирующего раствора и образования сложных молекул. При низкой скорости диффузии наблюдается замедленное поступление кислоты внутрь глубоких выемок на поверхности изделия и быстрое на неглубоких. Следовательно, большее количество металла снимается с выступов изделия и достигается определенная степень микровыравнивания. [c.63]

Диффузионное насыщение изменяет поверхностную зону основного материала путем диффузии в нее с поверхности какого-либо химического элемента, чаще металла. При диффузионной обработке цаже на объектах сложной формы образуется покрытие равномерной Г0Л1Щ1НЫ, причем размер объекта существенно не изменяется. [c.81]

На катодной старой поверхности берегов трещины устанавливается равновесная поверхностная концентрация атомов водорода hi характеризующаяся определенной адсорбционной степенью заполнения. Удаление атомов водорода с данной поверхности пойдет тремя путями десорбцией в атмосферу (преимущественно рекомбинацией), абсорбцией водорода в метагш и поверхностной диффузией в сторону СОП. Первый процесс характеризуется константой скорости К, второй и третий - константами скорости /С" и А" " Соответственно. Это равновесие носит динамический характер и определяется равенством скоростей адсорбции водорода и его удаления с поверхности. Тогда константа динамического равновесия Кр определится уравнением [c.84]

Водород способен накапливаться и на границах между матрицей и выделениями, особенно если последние некогерентны. Наличие водорода может уменьшать прочность этой границы раздела, облегчая тем самым зарождение растрескивания. Если же количество водорода достаточно велико, то он может способствовать росту полостей на границе раздела за счет повышения давления Нг. Последний случай возможен при дислокационном переносе водорода, если он быстрее доставляется к границам выделений, чем уходит от них путем диффузии. С такой точки зрения интерпретировались случаи вязкого разрушения, ускоренного присутствием водорода [72, 74, 124]. При этом не уточнялось, влияет ли водород на зарождение или на рост полостей. Однако наблюдающееся во многих случаях уменьшение размеров лунок на поверхностях разрушения в водороде [74, 84, 124] позволяет предположить, что присутствие водорода отражается главным образом на зарождении полостей. Пример таких результатов показан на рис. 54. Эффекты, связанные с накоплением водорода на частицах предполагались и в ряде других случаев [63, 334, 335J. Поэтому важно было бы продолжить исследования влияния типа и ориентации включений в ферритных сталях [26, 59]. Число работ по этой теме возрастает, поскольку в материалах, применяемых на практике, желательно добиться вязкого типа разрушения. [c.137]

При газовом азотировании образование на поверхности е-фазы происходит в результате диффузии и постепенного увеличения концентрации азота в твердом растворе. При ионном азотировании в образовании диффузионного слоя помимо обычного процесса диффузии участвует процесс обратного катодного распыления, в результате которого атомы материала катода, выбитые с поверхности, соединяются в плазме тлеющего разряда с азотом и оседают на поверхности образца, покрывая ее равномерным слоем е -фазы. Если материалом служит легированная сталь, явление катодного распыления усложняется. В начале процесса один из металлов удаляется быстрее другого, в результате чего на поверхности сплава образуется тонкий спой нового однородного соединения. Это позволяет предположить, что приобретение поверхностью образцов из стали 38Х2МЮА защитных свойств связано, кроме нитридного слоя какого-либо из легирующих элементов. [c.173]

Физическая картина самоуплотнения брикета при спекании при прогреве брикета слой окиси на поверхности зерен порошка разрывается и в точках их контакта образуются связующие перемычки, что приводит к образованию цилиндрических пор в местах схождения границ соседних зерен. Вследствие малого радиуса кривизны поверхности пор возрастание концентрации вакансий кобальта наиболее вероятно на этой поверхности. Поры действуют как источники вакансий кобальта а плоские границы зерен как их сток. Устанавливается обменная диффузия атом кобальта — вакансия кобальта и атом самария — группа вакансий кобальта между границами зерен и поверхностью пор. Вакансии кобальта аннигилируют на границах зерен отток вакансий кобальта с поверхности пор и анпиги- [c.91]

Радиоактивные изотопы широко используются для изучения явлений диффузии, лежащих в основе многих процессов обработки различных материалов. При исследовании иараметров самодиффузии на металл наносят слой радиоактивного изотопа, а после диффузионного нагрева с поверхности металла снимают тонкие параллельные слои. Определяя при помощи счетчиков активности слоен, строят кривую диффузии, высчитывают коэффициент диффузии, определяют его зависимость от температуры и энергию активации. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...