Навигация
2. Методи дослідження.
Для дослідження процесів дифузії застосовують металографічні, хімічні й фізичні способи. Останнім часом все більше місце займають методи із застосуванням радіоактивних ізотопів (особливо при дослідженні самодифузій).
Тамман увів поняття ввів поняття температури початку помітної дифузії. Температурна залежність швидкості дифузії має експонентний вигляд, що
дозволяє чітко розмежовувати температурні області, так що температура початку дифузії має відомий сенс, і дуже виправдало себе практично. По Тамману:
Тн. буд. = (0,3 - 04)Tпл.. - для металів;
Тн. буд. + 0,6Тпл. -для оксидів;
Тн. буд. = (0,8 - 0,9) Тпл. - для органічних вуглецевих з'єднаний.
2.1. Металографічні й хімічні методи часто засновані на використанні двох циліндричних посудин, що перебувають у тісному контакті. При досить високих температурах відбувається міграція атомів по напрямку від циліндрів. Зміна концентрації уздовж шляхи дифузії можна здійснити, зокрема, хімічним аналізом тонких пластинок, отриманих шляхом зрізу на стінці (мал. 2).
Глибина проникнення , х
Рис.2. Діаграма з = f(x) для розрахунку процесу дифузії
Процеси дифузії можна вивчати, визначаючи загальну кількість атомів, що дифундують через відомий контрольний перетин. Якщо привести в контакт дві пластинки, які після досвіду можна відокремити друг від друга по місцю контакту, то після ці пластинки будуть мати в загальному випадку іншу масу в порівнянні з вихідними пластинками (метод особливо придатний для оксидів, тому що в металів після дифузії відокремити пластинки друг від друга взагалі не вдається).
2.2. Фізичні методи. Один з найважливіших - випробування на мікротвердість. Принцип методу полягає в тому, що після минулої дифузії роблять відбитки, наприклад, алмазною пірамідкою на різному видаленні від вихідної граничної поверхні. Тому що твердість змішаних кристалів звичайно вище, ніж у чистих компонентів, одержують закономірну зміну мікротвердості залежно від концентрації (мал. 3).
А Напрямок дифузії
В
100% Глибина проникнення А в У 100%
Рис. З. Визначення глибини дифузійного проникнення за допомогою виміру мікротвердості.
Наступний метод складається у вимірі електропровідності. У цьому випадку досвід з дифузією доцільно проводити на дротах, у яких радіально дифундує другий компонент. Потім по каліброваній кривій одержують зв'язок між провідністю й концентрацією.
2.3. Метод радіоактивних ізотопів має свої особливості для вивчення реальних систем. Для визначення коефіцієнта самодифузії використають циліндричні зразки, один із яких позначений радіоактивним ізотопом. Після закінчення досвіди виготовляють тонкі пластини й вимірюють їхню радіоактивність.
Також можна використати авторадіографічний метод, що складається в тім, що радіоактивний компонент, перебуваючи в контакті з фотоплівкою, викликає почорніння емульсії, по якому можна судити про глибину проникнення.
Контрольні питання
1. Що таке дифузія і які її причини?
2. Що таке самодифузія?
3. У чому особливості поверхневої дифузії?
4. Перший закон Фіка:
а) чому "-" D?
б) від чого залежить коефіцієнт дифузії (за інших рівних умов)?
в) яка розмірність коефіцієнта дифузії?
5. Другий закон Фіка:
а) як можна проінтегрувати диференціальне рівняння за допомогою функції помилок Гауса?
б) який фізичний зміст коефіцієнта дифузії?
6. Які способи застосовують для дослідження процесів дифузії?
7. Як залежить швидкість і коефіцієнт і швидкість дифузії від температури?
8. Від чого залежить температури початку помітної дифузії й чому вона дорівнює для різних речовин?
9. Як досліджують дифузію металографічними й хімічними методами?
10. Чи можна досліджувати дифузію, маючи зразки у вигляді пластинок? Яким образом? Для яких речовин?
11. Які фізичні методи дослідження дифузії застосовують?
12. У чому сутність методу радіоактивних ізотопів?
Похожие работы
... ів на установці ЭМР-100 у режимі дифракції на відображення з поверхні тертя при напрузі, яка з ковзає , 100 кв. 2.3 Математична модель процесів тертя й зношування покрити по пружно - пластичній основі На підставі [12-21] простір існування властивостей детонаційно-газових покриттів можна описати, як: Ω (Rфм Rмф Rфт Rі) З обліком першого обмеження: Ω Ψ де Ψ - простір ...
... при тій же температурі. Температура в печі контролювалася за допомогою термопари, під’єднаної до регулятора температури (точність регулювання ± 5оС). 2.2 Рентгенографічні дослідження LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7 Рентгенографічне дослідження зразків LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7 проведено на рентгенівському дифрактометрі ДРОН – 3 в області кутів 12< Ө< 74о з використанням СоКα випромі ...
... дозволяє отримати грубу модель структури або субструктури [ 3,4 ]. Розділ 4. Техніка експерименту і характеристика методів проведення дослідження 4.1 Синтез твердих розчинів LnBa2Cu3O7 та LnxLa1-xBa2Cu3O7 (де Ln = Gd, Ho) Зразки полікристалічних розчинів LnBa2Cu3O7 (де Ln = Gd, Ho) були синтезовані твердо-фазним методом. Як вихідні речовини використовувались купрум (II) оксид CuO, барій ...
... рідинним прекурсором (наприклад, Me3Ga або Et3In) через капілярний ефект, і нанодроти формуються у шаблоні через реакції між рідким прекурсором та іншим газовим реагентом (наприклад, AsH3) [9]. 1.5 Синтез нанодротів з використанням шаблонів і в якості шаблонів Нещодавно вуглецеві нанотрубки як важливий клас 1 — D наноструктур були виготовлені в порах анодних алюмінієвих шаблонів методом хімі ...
0 комментариев