Efektivní difúzní koeficient - Effective diffusion coefficient

The efektivní difúzní koeficient (označovaný také jako zdánlivý koeficient difúze) difuzéru v atomová difúze pevné látky polykrystalický materiály jako slitiny kovů je často reprezentován jako vážený průměr z koeficient mezní difúze zrn a koeficient mřížkové difúze.^[1] Difúzi podél hranice zrn i v mřížce lze modelovat pomocí Arrheniova rovnice. Poměr aktivační energie difúze na hranici zrn k aktivační energii mřížkové difúze je obvykle 0,4–0,6, takže při snižování teploty se zvyšuje složka difúze na hranici zrn.^[1] Zvyšující se teplota často umožňuje zvětšit velikost zrna a složka mřížkové difúze se zvyšuje se zvyšující se teplotou, tak často při 0,8 T._tát (slitiny), lze hraniční složku zrna zanedbávat.

Modelování

Efektivní difúzní koeficient lze modelovat pomocí Hartovy rovnice, když je dominantní mřížková difúze (kinetika typu A):

${ displaystyle D _ { text {eff}} = fD _ { text {gb}} + (1-f) D _ { ell}}$

kde

${ displaystyle D _ { text {eff}} = {}}$efektivní difúzní koeficient

${ displaystyle D _ { text {gb}} = {}}$koeficient mezní difúze zrn

${ displaystyle D _ { ell} = {}}$koeficient mřížkové difúze

${ displaystyle f = { frac {q delta} {d}}}$

${ displaystyle q = {}}$hodnota založená na tvaru zrna, 1 pro paralelní zrna, 3 pro hranatá zrna

${ displaystyle d = {}}$průměrná velikost zrna

${ displaystyle delta = {}}$šířka hranic zrn, často se předpokládá 0,5 nm

Difúze hranic zrn je významná v kubický střed kovy pod asi 0,8 T._tát (Absolutní). Dislokace linek a další krystalické vady se může stát významným pod ~ 0,4 T._tát v kovech FCC.

Reference

Viz také

• Kirkendallův efekt
• Fázové transformace v pevných látkách
• Hmotová difuzivita