7.1 概况 7.2 扩散现象和扩散方程 7.3 扩散的微观机理 7.4 扩散的驱动力和反应扩散 7.5 影响扩散的因素

要求： 扩散的动力学方程 扩散的热力学方程(爱因斯坦－能斯特方程) 扩散机制和扩散系数 固相中的扩散 影响扩散的因素

在对双相钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,并采用显式有限体积法对740℃与780℃下的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明:奥氏体长大初期受C元素在奥氏体中的扩散控制并很快达到亚平衡.该阶段奥氏体长大速度较快.奥氏体长大后期受Mn元素在铁素体中的扩散控制.该过程由于Mn元素的扩散速率比C元素的扩散速率低几个数量级而持续数千秒.当Mn元素在两相中的扩散通量相等时,奥氏体停止长大,Mn元素继续从铁素体向奥氏体中转移以完成其在两相中的均化

在氩气气氛下，采用扩散偶法研究了1323~1473 K下的Fe2O3-TiO2体系的固相反应.使用电子探针对扩散偶的微观形貌进行观察，并对Fe、Ti离子的扩散摩尔分数曲线进行定量分析.动力学分析表明，氩气下体系的固相反应受铁、钛和氧离子的扩散控制.用Boltzmann-Matano法计算了体系的互扩散系数，其数量级在10-13~10-10 cm2·s-1范围内，并随着温度和Ti离子摩尔分数的增大而升高.氩气气氛下体系的扩散活化能约为356.06 kJ·mol-1，远比空气下的大，表明外界气氛中氧分压对体系的反应机理有重要影响

采用扩散偶法研究了1323~1473 K下FexO-TiO2体系的固相反应,反应过程中氧分压由一定比例的CO-CO2混合气体控制.扩散偶截面的微观形貌用电子探针进行观察,并对Fe2＋、Ti4＋和O2-离子的扩散浓度轮廓进行定量分析.结合FeO-TiO2体系相图确定了固相反应中有钛铁晶石、钛铁矿和假铁板钛矿相生成,且它们的生长受扩散控制.依据扩散组元的摩尔分数变化绘制了铁离子的扩散路径图,并在此基础上描述了该体系的固相反应机理

• 概述 • 菲克定律 • 代位扩散 • 扩散中的热力学 • 扩散的微观机制 • 影响扩散系数的因素 • 反应扩散

本文采用非线性参数估计方法来确定硬硅钙石型微孔硅酸钙绝热材料的热扩散率.首先将绝热材料夹在两个金属片之间制成夹层结构试样，采用激光脉冲法测量试样背面温升；然后通过理论温升曲线与实验测得的温升曲线的拟合，来估计绝热材料的热扩散率.采用非线性参数估计可同时估计出热扩散率、散热系数以及试样吸收的能量.通过实验确定出进行热扩散率测量的绝热材料最佳厚度为1.6～1.9mm；由试样厚度精度和接触热阻所引起的测量误差在5.8%以内

一、扩散的宏观规律 二、扩散的微观机构 三、扩散的热力学讨论 四、影响扩散的因素

采用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸Au纳米颗粒在烧结过程中晶型转变及烧结颈长大机制.研究发现纳米颗粒的烧结颈生长主要分为两个阶段：初始烧结颈的快速形成阶段和烧结颈的稳定长大阶段.不同尺寸纳米颗粒烧结过程中烧结颈长大的主要机制不同：当颗粒尺寸为4 nm时，原子迁移主要受晶界（或位错）滑移、表面扩散和黏性流动控制；当尺寸在6nm左右时，原子迁移主要受晶界扩散、表面扩散和黏性流动控制；当颗粒尺寸为9 nm时，原子迁移主要受晶界扩散和表面扩散控制.烧结过程中Au颗粒的fcc结构会向无定形结构转变.此外，小尺寸的纳米颗粒在烧结过程中由于位错或晶界滑移、原子的黏性流动等因素会形成hcp结构

第一节 引言 第二节 固体扩散机制及扩散动力学方程 第三节 扩散系数 第四节 影响扩散系数的因素