Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ппрф1.docx
Скачиваний:
25
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
2.35 Mб
Скачать

7. Диффузия по гз

Диффузия по границам зерен- это один из основных физических процессов, определяющих развитие зернограничных пластических деформаций, межзеренного разрушения, рекристаллизации в поликристаллах и сплавах, при повышенной температуре, в том числе в условиях воздействия диффузионными потоками примесей из внешней среды(из покрытий).

С созданием нового класса материала (наноструктурных) физика границ зерен и закономерности зернограничной диффузии становится очень важным с точки зрения формирования свойств.

Характеристическая особенность наноматериалов – очень маленький размер кристаллов и большая протяженность внутренних поверхностей раздела (границ). Это предполагает, что в наноструктурных материалах, процессы зернограничной диффузии будет играть определяющую роль в формировании структурно-чувствительных свойств, особенно при повышенных температурах.

ЗГД – диф. в тв. поликрист-их телах, сосредоточ. в узких зонах на ГЗ с разл. кристаллографической ориентацией.

Из-за повышенной концентрации дефектов в зоне контакта зерен дифф. перенос по ГЗ протекает быстрее, чем в их объеме, но медленнее, чем на гр-це тв. тела с атм-ой.

ЗГД – осн. механизм реализации низкотемп-го спекания и деф-ии тв. тел.

8. Кинетич. Режимы дифф. По Харрисону.

3 кинетических режима(A,B,C):

С – когда диффузионных поток распространяется только вдоль границ зерен, а диффузия в объеме практически «заморожена».

Критерий реализации такого режима:

(DV t)1/2 < δ(20) δ- ширина ГЗ.

В – в данном случае, присутствует диффузия как в объеме, так и на границе зерна.

Критерий реализации режима:

(DV t)1/2 < d/20, d – диаметр зерна

А- предельный случай, либо очень большая длительность отжига, либо очень маленький размер зерна, либо когда объем диффузии больше, чем коэффициент зернограничной диффузии. Каждый атом диф. в-ва перемещается по неск. ГЗ и в объеме между ними.

DV ~ Dв

Тогда атомный перенос может быть описан суммарным коэффициентом диффузии .

Dеff =τ Dв +(1-τ) DV τ-доля атомных мест в границе

Харрисон показал, что поликристалл можно рассмотреть как однородную среду с эффективным коэффициентом диффузии, если выполняется условие:

(DV t)1/2 >> 150 d