文档介绍：ndations of Materials Science School of Material Science and Engineering Henan Polytechnic University 任课教师:崔红保 扩散( Diffusion) 析( coring segregation) :一个晶粒内部化学成分不均匀现象。枝晶偏析(dendrite segregation) :树枝晶的枝干和枝间化学成分不均匀的现象。(消除:扩散退火(annealing) ,在低于固相线温度长时间保温。 扩散的现象与本质(1)扩散:热激活的原子通过自身的热振动克服束缚而迁移它处的过程。(2)本质:原子无序跃迁的统计结果。(不是原子的定向移动)。.稳定扩散和不稳定扩散 1)稳定扩散(steady diffusion) 稳定扩散是指在垂直扩散方向的任一平面上,单位时间内通过该平面单位面积的粒子数一定,即任一点的浓度不随时间而变化, J=const 。 2)不稳定扩散(unsteady diffusion) 不稳定扩散是指扩散物质在扩散介质中浓度随时间发生变化。扩散通量与位置有关。. 菲克第一定律菲克( )在 1855 年总结出的,数学表达式为: J为单位时间通过垂直于扩散方向的单位面积的扩散物质的通量,单位是为溶质原子的浓度梯度; 负号表示物质总是从浓度高处向浓度低的方向迁移;比例常数 D称为扩散系数,单位为 ? 2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. The flux during diffusion is defined as the number of atoms passing through a plane of unit area per unit time 1 菲克( Fick A) 第一定律(1)第一定律描述:单位时间内通过垂直于扩散方向的某一单位面积截面的扩散物质流量(扩散通量 J)与浓度梯度成正比。 菲克( Fick A) 第一定律(1)第一定律描述:单位时间内通过垂直于扩散方向的某一单位面积截面的扩散物质流量(扩散通量 J)与浓度梯度成正比。? 2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. 、菲克第一定律 1858 年,菲克( Fick )参照了傅里叶( Fourier )于 1822 年建立的导热方程,获得了描述物质从高浓度区向低浓度区迁移的定量公式。假设有一单相固溶体,横截面积为 A,浓度 C不均匀,在 dt时间内,沿方向通过处截面所迁移的物质的量与处的浓度梯度成正比: tAx Cm?????)(x CD Adt dm????