seminarium_dysfuzja_11.04.2008.pdf

Dyfuzja i jej zastosowania.

Wojciech Zaj¡czkowski

WydziałFizykiiInformatykiStosowanej

AkademiiGórniczo-Hutniczej

im.StanisławaStaszica

wKrakowie

Kraków

11kwietnia2008

Deﬁnicja

Dyfuzja:

proces rozprzestrzeniania si¦ cz¡steczek lub energii w danym o±rodku

(np. w gazie, cieczy lub ciele stałym), b¦d¡cy konsekwencj¡ chaotycznych

zderze« cz¡steczek dyfunduj¡cej substancji mi¦dzy sob¡ i/lub z cz¡steczkami

otaczaj¡cego j¡ o±rodka.

Zjawisko dyfuzji zachodzi:

w stanie stałym

* sieciowa;

* obj¦to±ciowa;

* powierzchniowa

w stanie ciekłym

w stanie gazowym

Mechanizmy dyfuzji.

Wyró»niamy trzy zasadnicze mechanizmy dyfuzji:

mechanizm wakansyjny (zachodz¡cy w roztworach substytucyjnych).

mechanizm mi¦dzyw¦złowy (w roztworach mi¦dzyw¦złowych).

mechanizmy zwi¡zane z obecno±ci¡ defektów sieci

(dyslokacje, granice ziaren).

Energia aktywacji.

Energia aktywacji:

Najwi¦ksza energia aktywacji dla

mechanizmu:

* wakansyjnego;

* poprzez poło»enia mi¦dzyw¦złowe;

Dyfuzja po granicach ziarn wymaga

mniejszej energii.

Dyfuzja powierzchniowa wymaga

najmniejszej energii,

Du»a energia aktywacji odpowiada niskiej szybko±ci dyfuzji, tzn niskiej

stałej dyfuzji

D = D 0 exp [ − E kT ]

Prawa dyfuzji.

I prawo Ficka.

Deﬁniuje strumie« dyfundowanych atomów (szybko±¢ dyfuzji). Jest sosowane

wówczas gdy strumie« dyfuzji obj¦to±ciowej nie zmiania si¦ z czasem.

( J in = J out )

J = − D x

cm 2 s ] - strumie« dysfunduj¡cych

atomów;

D [ cm 2

s ] - współczynik

proporcjonalno±ci;

[ 1

cm 3 ] - st¦»enie;

X [ cm ] - odległo±¢ od ¹ródła

dyfunduj¡cej substancji.

gdzie:

J [ 1

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: