Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2020-02-15 | 89 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Процесс самопроизвольного выравнивания концентрации веществ по всему объему системы. Различают внешнюю диффузию, когда массоперенос идет в газовой фазе, и внутреннюю, при которой перемещение идет через слой твердой фазы, образовавшейся в результате реакции.
Движущей силой диффузии является градиент концентрации dc/dx, т.е. изменение концентрации диффундирующего вещества в соседних точках пространства: dc/dx – скалярная величина в направлении диффузии.
Явление диффузии описывается законами Фика.
Первый закон Фика: скорость диффузии VD, представляет собой массы вещества dm, продиффундировавшего через поверхность S за время d: , где D – коэффициент диффузии, зависящий от природы диффундирующего вещества и температуры, см2/с. Отсюда количество вещества, переносимого диффузией: dm = Vd * S * dD * (dc/dx) * S * d
Отсюда следует, что скорость внешней диффузии зависит от градиента концентрации и температуры.
Перемешивание или турбулизация ускоряет диффузионные процессы.
От коэффициента диффузии, который корректируется в зависимости от среды, можно проследить влияние температуры, например, для газов: D = К * Тn, где К – коэффициент пропорциональности; Т – абсолютная температура, n – для газов 0,12-0,2.
При рассмотрении внутренней диффузии вместо D вводят Dэ – эффективный коэффициент диффузии: Dэ = D, где показатель пористости, определяемый как отношение суммарного объема пор к общему объему тела: Vпор/Vтела.
Следовательно, скорость внутренней диффузии зависит не только от градиента концентрации и температуры, но и от пористости твердого тела. Очевидно, что по мере развития процесса и утолщения слоя, через который идет массоперенос, скорость диффузии снижается.
|
Скорость диффузии зависит от типа соединения элемента с основой сплава в твердом состоянии. Коэффициенты диффузии компонентов, образующих с основой сплава растворы замещения, составляют около 10-8 см2/с, а компонентов, дающих растворы внедрения – 10-5 см2/с и ниже.
С повышением температуры жидкого сплава коэффициент диффузии возрастает приблизительно двое при перегреве на каждые 20-30 °С, что выражается зависимостью: D = D0exp(-Q/RT), где D0 – постоянная величина, R – универсальная газовая постоянная; Т –температура; Q – энергия активации.
Как и все вещества, металлы обладают конечным значением давления собственного пара, хотя весьма незначительным. С этим свойством приходится считаться при приготовлении сплавов из компонентов с очень различными давлениями пара и особенно при плавке в вакууме. Давление пара металлов Р определяется температурой и приблизительно выражается уравнением lg р = А/Т + В. Повышение температуры вызывает непрерывное возрастание давления пара металла. При плавлении не наблюдается скачка на кривой р = f(Т), меняется лишь ее наклон.
Давлепие пара сплава складывается из суммы парциальных давлений компонентов и примесей; входящих в состав сплава. Если сплав рассматривать как совершенный раствор, то парциальное давление пара какого-либо компонента или примеси Рх определяется законом Рауля: Рх=рх°-Nx. Здесь рх° - давление пара чистого компонента, Nх - его атомная доля в сплаве. При отклонении поведения жидкого сплава от закона Рауля в форму вводится коэффициент активности ух, который может быть меньше или больше единицы. Для совершенных растворов у = 1.
Величина давления пара приобретает решающее значение в условиях, когда плавка ведется в вакууме, при остаточном давлении газов над расплавом менее 0,13-0,013 Па (10~3 -10 4 мм рт.ст.). В этих условиях меняется характер движения частиц в газовой фазе. При больших давлениях частицы в этой фазе имеют очень малую величину свободною пробега, расстояния между двумя последовательными столкновениями не превышают долей миллиметра и скорость испарения невелика, поскольку значительная доля вырвавшихся из жидкости частиц из-за частых столкновений возвращается обратно. При давлении над расплавом менее 0,13 Па уходящие из жидкости, частицы свободно перемещаются в пространстве, заполненном разреженным газом, двигаясь по прямым траекториям вплоть до стенки печи. Поэтому испарение указанных легколетучих металлов в вакууме делается столь интенсивным, что плавка становится невозможной в вакууме процесс испарения может быть описан формулой Ленгмюра, выведенной на основе закона молекулярно-кинетической теории тазов:
|
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!