1、本章重點內(nèi)容,自擴散 互擴散 穩(wěn)態(tài)擴散 非穩(wěn)態(tài)擴散 擴散 菲克第一定律(08) 菲克第二定律 擴散激活能 滲 碳,自擴散: Diffusion also occurs for pure metals, but all atoms exchanging positions are of the same type; this is termed self-diffusion. 在純金屬中,所有的原子都以熱振動而產(chǎn)生的擴散稱為自擴散. 互擴散: Copper atoms have migrated or diffused into the nickel, and that nickel has d

2、iffused into copper. This process, whereby atoms of one metal diffuse into another, is termed inter-diffusion, or impurity diffusion. 如在銅鎳擴散過程中,銅原子向鎳中擴散以及鎳原子向銅中擴散的現(xiàn)象稱為異(互)擴散.,擴散: 通過材料中原子的移動實現(xiàn)的材料傳輸?shù)默F(xiàn)象稱為擴散. 穩(wěn)態(tài)擴散: If the diffusion flux does not change with time, is termed steady-state diffusion. 擴散通量不隨

3、時間而變化的擴散稱為穩(wěn)態(tài)擴散. 非穩(wěn)態(tài)擴散: Most practical diffusion situations are nonsteady-state ones, are termed nonsteady-state diffusion. 在大多數(shù)的實際情況下,擴散通量通常是隨時間變化而變化的,這種擴散稱為非穩(wěn)態(tài)擴散.,短路擴散 通常把在晶界,表面及位錯等缺陷處的擴散稱為”短路擴散”. 擴散激活能 通常把原子擴散所需要的能量稱為擴散激活能.D的大小與溫度無關(guān),只是與擴散機制和材料相關(guān).,菲克第一定律 J擴散通量,D為擴散系數(shù),為濃度(物質(zhì)量濃度)負(fù)號表示物質(zhì)的擴散方向與質(zhì)量濃度梯度方向相

4、反,表示物質(zhì)一般是從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)遷移的. 菲克第二定律,柯肯達(dá)爾效應(yīng)（概念） 在柯肯達(dá)爾實驗中,導(dǎo)致鉬絲發(fā)生移動的原因并不是原子尺寸的差異,而是由于鋅由黃銅中擴散出去的通量比銅原子擴散進(jìn)入的通量大的原因,此種不等量的擴散導(dǎo)致鉬絲移動的現(xiàn)象稱為柯肯達(dá)爾效應(yīng). 柯肯達(dá)爾效應(yīng)的實質(zhì)： 是在擴散過程中凈的空位流的出現(xiàn).,擴散的主要機制 包括交換機制,間隙機制,空位機制和晶界擴散及表面擴散. （1）交換機制包括直接交換和環(huán)形交換兩種,擴散的結(jié)果 是等量擴散. （2）間隙機制所需要的擴散激活能較大也會引起較大的晶 格畸變,主要包括”推填”和”擠列”. （3）空位機制中原子借助于空位進(jìn)行擴散,空位使原子的 擴散更為容易,所需要的擴散激活能更小,空位機制是 使擴散出現(xiàn)不等量擴散的主要原因. （4）晶界擴散及表面擴散,由于晶界,表面及位錯均可視為 晶體中的缺陷,使得原子遷移比在完整晶體內(nèi)容易,導(dǎo) 致這些缺陷中的擴散速率大于完整晶體內(nèi)的擴散速率. 因此晶界,表面及位錯處有利于原子的擴散.,本 章 總 結(jié),穩(wěn)態(tài)擴散