(3)按原子的扩散方向分: ●体扩散:在晶粒内部进行的扩散; ·表面扩散:在表面进行的扩散称为; ·晶界扩散:沿晶界进行的扩散称为。 表面扩散和晶界扩散的扩散速度比体扩散要快得多, 一般称前两种情况为短路扩散。此外还有沿位错线的 扩散,沿层错面的扩散等
(3) 按原子的扩散方向分: ⚫ 体扩散:在晶粒内部进行的扩散; ⚫ 表面扩散:在表面进行的扩散称为; ⚫ 晶界扩散:沿晶界进行的扩散称为。 表面扩散和晶界扩散的扩散速度比体扩散要快得多, 一般称前两种情况为短路扩散。此外还有沿位错线的 扩散,沿层错面的扩散等
二、扩散的推动力 当不存在外场时,晶体中粒子的迁移完全是由于热振动 引起的。只有在外场作用下,这种粒子的迁移才能形成 定向的扩散流。也就是说,形成定向扩散流必需要有推 动力,这种推动力通常是由浓度梯度提供的。 在普遍情况下,扩散推动力应是系统的化学位梯度;
二、扩散的推动力 当不存在外场时,晶体中粒子的迁移完全是由于热振动 引起的。只有在外场作用下,这种粒子的迁移才能形成 定向的扩散流。也就是说,形成定向扩散流必需要有推 动力,这种推动力通常是由浓度梯度提供的。 在普遍情况下,扩散推动力应是系统的化学位梯度;
7.1扩散动力学方程一菲克定律 7.1.1菲克第一定律 菲克参照傅里叶建立的导热方程,得出描述物质从高浓度区向 低浓度去迁移的定量公式。 假设有一单相固溶体,横截面积为A,浓度C不均匀。 C=C2 C:>C C=C 原始状态 最终状态 经扩散后 C 距离x一 图7.1扩散过程中溶质原子的分布
7.1 扩散动力学方程—菲克定律 7.1.1 菲克第一定律 菲克参照傅里叶建立的导热方程,得出描述物质从高浓度区向 低浓度去迁移的定量公式。 假设有一单相固溶体,横截面积为A,浓度C不均匀。 图 7.1 扩散过程中溶质原子的分布
在△时间内,沿x轴方向通过x处截面所迁移的物质 的量△m与处x的浓度梯度会C成正比: △C △mc A△t △X =-S
在△ t时间内,沿 x 轴方向通过 x 处截面所迁移的物质 的量△m 与处 x 的浓度梯度 成正比: A t x C m ( ) x C D Adt dm = −
7.1.2菲克第二定律 当扩散处于非稳态,即各点的浓度随时间而改变时, 利用式(7.1)不容易求出C(x,)。但通常的扩散过 程大都是非稳态扩散,为便于求出,还要从物质的 平衡关系着手,建立第二个微分方程式
7.1.2 菲克第二定律 当扩散处于非稳态,即各点的浓度随时间而改变时, 利用式(7.1)不容易求出C (x, t)。但通常的扩散过 程大都是非稳态扩散,为便于求出,还要从物质的 平衡关系着手,建立第二个微分方程式