実効拡散係数


Effective_diffusion_coefficient
金属合金のような固体多結晶材料の原子拡散における拡散剤の有効拡散係数(見かけの拡散係数とも呼ばれる)は、多くの場合、粒界拡散係数と格子拡散係数の加重平均として表されます。粒界と格子の両方に沿った拡散は、アレニウスの式でモデル化できます。。格子拡散活性化エネルギーに対する粒界拡散活性化エネルギーの比率は通常0.4〜0.6であるため、温度が下がると粒界拡散成分が増加します。温度を上げると粒子サイズが大きくなることが多く、格子拡散成分は温度の上昇とともに増加するため、 (合金の)溶融物が0.8Tの場合、粒界成分は無視できます。

モデリング
有効拡散係数は、格子拡散が支配的である場合(タイプAの反応速度論)にハートの方程式を使用してモデル化できます。D eff = f Dgb +(( 1− f
)。D ℓ
{ D _ { text {eff}} = fD _ { text {gb}} +(1-f)D _ { ell}}
  どこD eff =
{ D _ { text {eff}} = {}}

 実効拡散係数D gb =
{ D _ { text {gb}} = {}}

 粒界拡散係数D ℓ =
{ D _ { ell} = {}}

 格子拡散係数f = q δ d
{ f = { frac {q delta} {d}}}

 q =
{ q = {}}

 粒子形状に基づく値、平行粒子の場合は1、正方形粒子の場合は3d =
{ d = {}}

 平均粒径δ =
{ delta = {}}

 粒界幅、多くの場合0.5nmと想定されます
粒界拡散は、約0.8 Tメルト(絶対)未満の面心立方金属で顕著です。線転位およびその他の結晶欠陥は、FCC金属の約0.4T溶融未満で顕著になる可能性が

参考文献
^ P. Heitjans、J。Karger、Ed、「凝縮物質の拡散:方法、材料、モデル」、第2版、Birkhauser、2005年、1-965ページ。

も参照してください
カーケンドール効果
固体の相変態
質量拡散係数”