材料化学 扩散41_第1页
材料化学 扩散41_第2页
材料化学 扩散41_第3页
材料化学 扩散41_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

1、第四章扩散与物质迁移4.1 物质流菲克第一定律稳态扩散：介质中的扩散物质的浓度梯度不随时间、空间变化的扩散，称为稳态扩散。对于一维扩散， 式中为A在X方向上的质量流通量，单位为g/cm2 s，为扩散介质中单位体积中A的质量，单位为g/cm3,为A的扩散系数，单位为cm2/s。又可表述为： 式中为A在X方向上的摩尔通量，单位为molg/cm2 s；为扩散介质中单位体积中A的摩尔数，单位为mol/cm3；为A的扩散系数，单位为cm2/s。如果表示A物质在体系中的质量分数，为体系总密度，则有：如果NA表示A的摩尔分数，C表示单位体积的总摩尔数，则有：上述讨论均为一维扩散的情况，对于一般情况下的三维扩

2、散，菲克第一定律的表达式为：4.2 非稳态扩散菲克第二定律At=1t=2t=3t=4在扩散体系中，扩散物质的浓度分布随时间和空间而改变的扩散，称为非稳态扩散。JAxJAyJAzxyz微体积元在一般情况下，体系通常总体流动，并伴随有化学反应，考虑流动介质中的扩散问题，二元体系A、B，扩散系数，、分别表示A和B的通量，为体系总密度，为A的质量密度，： （1） （2） （3） （4） （5）两边同除以xyz： （6）对于（1）式两边加算子点积， （7） （8）对于连续介质，应用Laplas方程结论 （9） （10）代入（6）式 （11）两边同除以A的原子量MA， （12）上式便是菲克第二定律的一般表

3、达形式，其中为体系中总的移动速度，为单位体积中A的反应速率。 4.3 扩散的微观机制与扩散系数4.3.1 自扩散系数自扩散就是由体系中原子（质点）的热运动造成的无规则行走。有三种扩散机制：空位机制、间隙机制、环圈机制，当体系结构中间隙比较大时，自扩散主要为间隙机制，而当原子半径相差不大时，扩散主要为空位机制。：原子间距 ：原子跳跃频率爱因斯坦公式： 公式认为体系中原子受某种虚拟力的作用以v速度迁移，B*定义为淌度，即没有浓度和化学位梯度下质点在单位作用力下的移动速度，用于表征物质自扩散的能力。自扩散系数的测定，可以利用示踪剂法，通过放射性同位素进行扩散的观察。 其中， 对于间隙扩散，；而对于空位扩散，。4.3.2 本征扩散系数体系中存在浓度梯度或化学未梯度作为扩散驱动时，物质的扩散系数为本征扩散系数。当体系中i组

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论