Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Ускорение насыщения объема при миграции границы

Ускорение насыщения объема при миграции границы

27.07.2017

Когда диффузия ускоряет миграцию, возможно и ускорение насыщения объема как следствие миграции. Под действием большой “химической” движущей силы граница мигрирует быстро. По ней (с обычной скоростью) течет примесь, и она может насытить весь пройденный границей объем. Мигрирующая граница может насыщать объем гораздо быстрее, чем неподвижная, при том же самом механизме диффузии.
В системе зерен есть границы, параллельные поверхности образца. Диффузия по ним (вдоль поверхности, на расстояние х = d/2) насыщает весь зернограничный слой толщиной b ~ 3b за время t ~ (P-/4Dг. Если скорость миграции границы w < b/t = 4Dгb/d2, то так насыщается и весь объем, пройденный границей.
Для сравнения: при коэффициенте “объемной” диффузии D ее глубина у = (Dt)1/2. Скорость фронта “объемной” диффузии у' = (d/d0(Dt)1/2 = D/2y. Если у' < w < 4Dгb/d2, то зернограничная диффузия насыщает пройденный границей слой быстрее, чем объемная. Для этого должно быть D/Dг < 8уb/d2.
Преимущества движущейся границы важны, пока путь обычной диффузии у < d/2 (после этого зерно достаточно насытится и из неподвижных границ). Отсюда Dг/D > d/45 — перенос вещества движущейся границей может преобладать ниже 3/4 Tпл и глубине насыщения у не более размера зерна. Действительно, когда медь поглощает при 0,5 Тпл цинк из паров а-латуни, плоского фронта диффузии нет: кое-где появляются и растут от поверхности отдельные зерна латуни (с легкоподвижными границами), а на остальной поверхности цинка практически нет.
В таких случаях насыщение ускоряется (по сравнению с диффузией в монокристалл) в w/y' ~ Dгb/Dd раз — до 2...3 порядков при 0,5Tпл. Скорость насыщения “аномально высокая”, хотя скорость диффузии в границе обычная — решает не она, а “аномальная” скорость миграции самой границы. Измеренная прямо в бикристалле твердого раствора Cu—3,8%Ag скорость диффузии по границе во время ее миграции (и проскальзывания) была того же порядка, как и при неподвижной границе.
Быстрая диффузия на малые расстояния по мигрирующей границе определяет скорость ряда фазовых превращений: прерывистого (“двухфазного”) и эвтектоидного распада твердых растворов, а также и обратного растворения таких структур распада.