四、焊缝金属的结晶组织
§5-7凝固技术的应用介绍 一、单晶的制备 二、定向凝固 三、材料非晶态
第六章 材料中的原子扩散
扩散是固体中物质传输的唯一方式 §6-1扩散现象及扩散方程 一、扩散现象
自扩散、互扩散、扩散激活能 二、菲克第一定律
在稳态扩散的条件下，单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质的通量J与浓度梯度()成正比。
()
三、菲克第二定律
设扩散流量为J，扩散系数为D，体积浓度为C，图阴影部分体积的横截面积为A，则： 物质流入速率＝J1A 物质流出速率＝J2A＝J1A＋
?（JA）dx ?x?J?x 物质积存速率＝J1A －J2A＝－积存速率又可写为
Adx ?CAdx（2分） ?t
得：
?J?C?C?J故Adx＝－Adx，即＝－ ?t?t?x?x将扩散第一定律：J＝－D
?C??C＝(D) ?t?x?xdC代入，dx四、扩散方程的应用
1． 扩散系数不随浓度变化的恒稳态扩散 2． 扩散系数与浓度无关的非稳态扩散
初始条件、边界条件 五、柯肯达尔效应
置换固溶体中，由于两组元以不同的速率相对扩散而引起的标记面漂移现象
§6-2扩散微观机制 一、扩散的微观机制概述 1． 空位机制 2． 间隙机制 3． 自间隙机制 二、原子跃迁的距离
随机行走理论 三、扩散系数 四、扩散激活能 1． 间隙扩散激活能 2． 空位扩散激活能
§6-3扩散驱动力
上坡扩散：扩散物质由浓度低处向浓度高处进行的扩散。 扩散驱动力：化学位梯度
§6-4反应扩散
反应扩散：发生化学反应产生新相的扩散过程
§6-5影响扩散的因素 一、温度的影响
温度高，扩散系数D大 二、原子键力和晶体结构的影响
晶体结构：原子排列紧密,结合力强D小, D面心立方、密排六方 同素异构,固溶体对扩散元素溶解度大小,晶体各向异性均有影响。 三、固溶体类型与浓度的影响 浓度：高则D大 四、晶体缺陷的影响 晶界扩散、位错扩散 五、第三组元的影响 第七章 材料的变形
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