球内径为r1外径为r2球内浓度为C1,球外r12Ci浓度为C2,浓度均保持恒定。经过一定时C2间可以实现稳态扩散对于球对称稳态扩图8-7球壳中可实现球对称稳态扩散散来说,不同的r,扩散通量并不相同
球内径为r1外径为r2, 球内浓度为C1,球外 浓度为C2, 浓度均保 持恒定。经过一定时 间可以实现稳态扩散。 对于球对称稳态扩 散来说, 不同的r, 扩散通量J并不相同
2、非稳态扩散A一维无穷长物体的扩散(1)扩散模型:如图,组元相同而浓度分别为C1和C2的固溶体长棒被焊在一起构成一扩散偶。将焊偶加热到某一温度进行扩散后,焊面附近的浓度发生变化。其浓度C与该点离焊接对接面C=f(x,t)温下的扩散时间有关,即:显然此时:设扩散系数D不随浓度变化而变化,则该扩散即为扩散系数与浓度无关的非稳态扩散
2、非稳态扩散 A一维无穷长物体的扩散 (1)扩散模型: 如图,组元相同而浓度分别为C1和C2的固溶体长棒 被焊在一起构成一扩散偶。将焊偶加热到某一温度进 行扩散后,焊面附近的浓度发生变化。其浓度C与该点 离焊接对接面的距离x和在高温下的扩散时间有关, 即: 显然此时: 设扩散系数D不随浓度变化而变化,则该扩散即为扩 散系数与浓度无关的非稳态扩散。 C = f (x,t) 0 dt dc
扩散方向BA0边界条件p442t=o式8-25,式8-26t=ti12>ti>toCoC0.5=1200距离XZ图7-4扩散偶中非恒稳态扩散
边界条件p442 式8-25,式8-26
(2)求解扩散方程:和高斯误差函数Φ,高引入变量β=x/2/Dt斯误差函数的表达式为:/2VDxexp-β)dβ=ertC2VDi2VDt而克第二定律的解是:x/2VDt2C2 + CiCexp(-β2)dβ22+Cx2(8-37)22D12解扩散方程的C22 + Ci,则有:自的在于求出2任一时刻的浓Co-度分布C(x,t)Co -Ci
(2)求解扩散方程: 引入变量 和高斯误差函数 ,高 斯误差函数的表达式为: 而菲克第二定律的解是: 令 ,则有: = x / 2 Dt = − = Dt x d ert Dt x x Dt 2 exp( ) 2 2 / 2 0 2 (8 37) 2 2 2 exp( ) 2 2 2 2 1 2 1 / 2 0 2 1 2 1 2 − − − + = − − − + = Dt x erf C C C C C d C C C C C x D t 2 2 1 0 C C C + = = − − Dt x erf C C C C 0 1 2 0 解扩散方程的 目的在于求出 任一时刻t的浓 度分布C(x,t)