D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1960.06.007 應用放射性同位素研究反瘾擴散 治金原理及物理化學救讲组高治善 基于示踪原子的方法建立了箭多究在体物質中扩散特性的方法，並积累了大帚的在 均相介霞中扩敢的武验材料，但是与相的形放反消失扪联系的反应性：扩散却很少为示踪原子 研究扩散的方法所包活，而这种广散过程不論：任理命上及实痠上均有巨大的意义；例如金婚 的化学熟处理，粉木燒結，金的时效等，在这些过程中及应性扩散起着重要的作川。 本工作的目的是基于示踪原子拟定究及应性扩教过的方法，並应用这种方法究在 相轉变时相分界面移动的速度。 与通常所究扩散过程相北較，在究反应性扩散时还有一些附加的要求，因为区域性化 学过程包括动力学的以及扩散的阶段，拟定的研究方法应該能以分别得到过程的雨个阶段的 特性，或者无論如何要把它們彼此分开。刷狗期亨供助于这种方法能以得到一些重要的特 性，例如析的生受及滑失的速度，肝算溶解年的材以及狀态图的其他特性等。· 我刷所拟定的方法基本上符合于大部份所提出的要求， 研究在复相区所进行的扩散过程遇到箫多特殊的闲难。在这种特况特别重要的首先是收 扩散与自扩散区别开来。 同时必須严格地將进行在均相区的扩散与反应性矿散加以区别。在分析所得到的过程特 性时忽略相薛变的特点將引起扩散梦性的反常数做，营先安现在計算活化能时的结腴钻果。· 最后，扩散阶段必須与动力学阶段明确地区分开米。 我們研究一下新方法的理输。 假定在狀态图上形成有限溶解的图溶体的哺个元素】及Ⅱ接触，令C1(“)及C1置 ()今别表示1在I及在【中饱游液的漂度，间时取紐元I的厚度足够的薄(I-2微米)， 而組元1的厚度为100-200微米，在这样游况下扩散將以下逃方式进行。 在开始时进行I在日及Ⅱ在】的的神互力散，1薄层的和元，】囀变为饱和谘液：（第 一阶段】。在扩散系数为1010厘米2/的数址毅时，这个阶段通常只須几分鎖就完成了。相 分界面的移动是和祖元」及【的扩敬系数有关、售是由于过程进行得非常之快，而組元的 偏扩散系数又：荣不大，实际上可以認为在第一阶设中相分界面是沒有移动的。 在形成I向Ⅱ在：耳中的饱和溶液前，【凝殺向中扩散是不可能的了。现时以进行紐元 ▣向I的扩撒（第二一阶段）。这个过程将到延“-一相层厚度的减少，以及相分界面是指向 一相方向移动的。假定和轉变过程的速度此之扩放过程的速度快得多，那么扩散速度决定 整个过程的速度。在这种情况下可以利用无根勒尔的公式分析相分界面的移动速度。 s=27V D (1) g C1g-=V元1e×w〔1+()】 Cx-CIR (2),` 尹 . 鹰 用 权 射 · 性 同 位 素研 究 反 鹿 渡 散 冶 全 原理 及物 理礼举教研姐 高捻 善 共于示踪原 子的方 法建立 了静多研究在 瑙 体物 矍 中扩散特 性的 方法 , 盆积 粱 了大 最的在 均相介 臀 中扩 散的款脆材料 , 但是 与川 的形成 反 消 失相联 系的 反应性扩散却很少 为示 踪原子 研先扩 散的方 法所包括 , 而这种扩散过程不 硷在理 洽上 及 实踵 _ L均有 互大 的意 义; 例 如金厦 的化学 热处理 , 粉末焕精 , 金屑 的时效 等 , 在 这些 过程 中及应 性扩散起着 报要 的作 川。 本工 作 的 目的是茶于示踪原 子拟 定研究反应性 扩敖过 程的方法 , 兹应 用这 种 方法研先 在 相膊变 时相分界面移劝 的速 度 。 与 通常研究扩散过程相此校 , 在研光反 应性扩 敞时还有 一些 附 加的 耍求 , 因 为区 域性化 学 扯程 包括动 力学 的以 及扩 散的 阶段 , 拟定 的研究 方汰 应孩能以 分别得到过 程的雨 个阶 段的 特性 , 或者龙谕 如何要把它们 彼此分 开 。 l砍时期望 借助于艘种 方 法 能 以 得 到一些 重要 的特 性 , 例 如相 的故提 及游 失 的 速度 , 补算浓解岌的材料以及 状态 图的共 他特性等 。 我们所拟定 的方沃 某本 一 L 符合 一 J 几大邦份所提 出 的 要求 , 研究在复相 区 所进行的 扩散冠 程遇 到扑多特殊的困难 。 在这种情况特别 重要 的首先是收 扩 散与 自扩散区别 开来 。 同时必镇严 格地将进行在均相区 的扩 敬与反 应 性扩散加以区 别 。 在分 析所 得到 的过程特 性时忽 赂相蒋变的 特点将 弓l起 扩 敖特性的反常 戮俗 , 首先表现在 舒算 活化 能时 的蜡改粘 果 。 · 最后 , 扩散阶 段必须与劝 力学阶段明矶地区 分 开来 。 我们研究一「新方法 的理流 。 假定在状态图上形成 有 限落解的 因滚体的雨 个元 素 l 及 五 相 接触 , 合 C : : ( 劝 。 及 C 工: (助 分 别表 示 I 在 亚及 汀在 I 中他 和浪液的 淤变 , 向时取粗元 万的厚度足够的薄( 工一 2 微米 ) , 而粗元 I 的厚度为1 0 。 一 加。微米 , 在这 样情 次 下 一 扩教将以 一 下远方式进 行 。 在开 始时进行 I 狂 馥及 万在 I 的 宁的积 互 扩散 , 成至萍层的粗元 皿穗变 为她 和溶 液 试第 一阶 段 少 。在 扩 教系数为 10 一 ` “ )蜒米 “ 八扒的 数敛毅时 , 这 个阶段通 常 只 须几分摧就完成 了。 相 分界面 的移劝 是和祖 元 I 及 邢的偏扩 散系 数有关 , 但是 由 于过 程进行 得非常之快 , 而粗元 的 偏扩散系数又积 羊 不大 , 瞥 实 际上可以 韶 为在第 一阶 段 中积 分界面是 没有移动的 。 在 形成 I 向 贾在 叮中的 鲍和棺液前 , 套撇祯向 篮中扩 散是不 可能 的 了 。 现时 只进行 祖元 万向 I 的扩 散 〔第三 寸奔段乡 。 这个过 程将 弓l到 起 。 一 相 层厚度的诚 少 , 以 及 相分界面是 指向 。 一 下 相方 向移动 的 整个过程 的速度 。 。 假定相 裨变 过程 的速 度 比之扩散过程 的速度快得 多 , 那 么扩散速度决定 在这 种情 况下可 以利 用龙 权勒尔 的公式 分析相 分界面 的移动速度 。 : 一罗 斌 D 寸 ( 1 ) C ; 韭 C : 、 一 C : ; 二 斌萦 犷e 、 蹄 ” 〔1 十 诱( l )〕 ( 2 ) DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1960. 06. 007