S1扩散的宏观规律无机材料科学基础第八章扩散(一)一维稳态扩散作为一个应用的实例，我们来讨论气体通过金属膜的渗透过程。设金属膜两侧气压不变，是一个稳定扩散过程。根据积分得：C-ST『Jxdx=-「Ddcx=0C=S2S1S.Jx=DS扬北联后大零
（一） 一维稳态扩散 作为一个应用的实例，我们来讨论气 体通过金属膜的渗透过程。设金属膜两侧 气压不变，是一个稳定扩散过程。根据积 分得： 2 1 0 1 2 s s J D J dx Ddc x c s c s x x x − = = − = = = = 无机材料科学基础 第八章 扩散 §1 扩散的宏观规律
S1扩散的宏观规律无机材料科学基础 第八章 扩散SPD度0浓8Hz不透气的壁金属薄膜(a)(b)氢对金属膜的一维稳态扩散西北联后大零
氢对金属膜的一维稳态扩散 无机材料科学基础 第八章 扩散 §1 扩散的宏观规律
S1扩散的宏观规律无机材料科学基础 第八章扩散因为气体在金属膜中的溶解度与气体压力有关，令S=kP，而且通常在金属膜两测的气体压力容易测出。因此上述扩散过程可方便地用通过金属膜的气体量F表示：Dk(P -P)AF=J.A=1扬北联后大零
因为气体在金属膜中的溶解度与气体压 力有关，令S=kP，而且通常在金属膜两 测的气体压力容易测出。因此上述扩散 过程可方便地用通过金属膜的气体量F表 示： l Dk P P A F Jx A ( ) 2 − 1 = = 无机材料科学基础 第八章 扩散 §1 扩散的宏观规律
S1扩散的宏观规律无机材料科学基础 第八章扩散引入金属的透气率表示单位厚度金属在单位压差（以为单位）下、单位面积透过的气体流量O=DS式中D为扩散系数，S为气体在金属中的溶解度，则有H一p2DS在实际中，为了减少氢气的渗漏现象，多采用球形容器、选用氢的扩散系数及溶解度较小的金属、以及尽量增加容器壁厚等。汤北联后大零
引入金属的透气率表示单位厚度金属在单位压 差（以为单位）下、单位面积透过的气体流量 δ=DS 式中D 为扩散系数，S为气体在金属中的溶解 度，则有 在实际中，为了减少氢气的渗漏现象，多采用 球形容器、选用氢的扩散系数及溶解度较小的 金属、以及尽量增加容器壁厚等。 ( ) p1 p2 F J = − 无机材料科学基础 第八章 扩散 §1 扩散的宏观规律
S1扩散的宏观规律无机材料科学基础 第八章 扩散（二）不稳态扩散非稳态扩散方程的解，只能根据所讨论的初始条件和边界条件而定，过程的条件不同方程的解也不同，下面分几种情况加以讨论：1、一维无穷长物体中的扩散；2、在整个扩散过程中扩散质点在晶体表面的浓度Cs保持不变（即所谓的恒定源扩散）；3、一定量的扩散相Q由晶体表面向内部的扩散。汤北联后大零
（二）不稳态扩散 非稳态扩散方程的解，只能根据所讨论的初始 条件和边界条件而定，过程的条件不同方程的解也 不同，下面分几种情况加以讨论： 1、一维无穷长物体中的扩散； 2、在整个扩散过程中扩散质点在晶体表面的浓度 Cs保持不变（即所谓的恒定源扩散）； 3、一定量的扩散相Q由晶体表面向内部的扩散。 无机材料科学基础 第八章 扩散 §1 扩散的宏观规律