第八章 扩散
第一节 基本特点
1、远低于熔点以下即开始的;
2、固体中粒子的迁移是十分缓慢的。
第二节 扩散动力学方程
1、菲克第一定律,在扩散体系中,参与扩散质点的浓
度因位置而异、且可随时间而变化。
在扩散过程中,单位时间内通过单位横截面的质点数目
(或称扩散通量) J正比于扩散质点的浓度梯度▽ C。
J=-D▽ C
D— 扩散系数( m2/s) 负号表示粒子从浓度高处向低处
扩散,即逆浓度梯度的方向扩散。
第八章 扩散
2、菲克第二定律
第八章 扩散
? 第三节 固体扩散机构
? 与气体、液体不同的是固体粒子
间很大的内聚力使粒子迁移必须克服
一定势垒,这使得迁移和混和过程变
得极为缓慢。然而迁移仍然是可能的。
但是由于存在着热起伏,粒子的能量
状态服从波尔兹曼分布定律。如图 1
所示,
第八章 扩散
图 1 粒子跳跃势垒示意图
第八章 扩散
第四节 扩散动力学方程的应用举例
稳定扩散,扩散物质的
浓度分布不随时间变化
的扩散过程。用菲克第
一定律
不稳定扩散,扩散物质
的浓度分布随时间变化
的扩散过程。用菲克第
二定律
1.稳定扩散
第八章 扩散
扩
散
动
力
学
方
程
的
应
用
举
例
2、扩散系数的测定
第一节 基本特点
1、远低于熔点以下即开始的;
2、固体中粒子的迁移是十分缓慢的。
第二节 扩散动力学方程
1、菲克第一定律,在扩散体系中,参与扩散质点的浓
度因位置而异、且可随时间而变化。
在扩散过程中,单位时间内通过单位横截面的质点数目
(或称扩散通量) J正比于扩散质点的浓度梯度▽ C。
J=-D▽ C
D— 扩散系数( m2/s) 负号表示粒子从浓度高处向低处
扩散,即逆浓度梯度的方向扩散。
第八章 扩散
2、菲克第二定律
第八章 扩散
? 第三节 固体扩散机构
? 与气体、液体不同的是固体粒子
间很大的内聚力使粒子迁移必须克服
一定势垒,这使得迁移和混和过程变
得极为缓慢。然而迁移仍然是可能的。
但是由于存在着热起伏,粒子的能量
状态服从波尔兹曼分布定律。如图 1
所示,
第八章 扩散
图 1 粒子跳跃势垒示意图
第八章 扩散
第四节 扩散动力学方程的应用举例
稳定扩散,扩散物质的
浓度分布不随时间变化
的扩散过程。用菲克第
一定律
不稳定扩散,扩散物质
的浓度分布随时间变化
的扩散过程。用菲克第
二定律
1.稳定扩散
第八章 扩散
扩
散
动
力
学
方
程
的
应
用
举
例
2、扩散系数的测定