Центральный Дом Знаний - Каур И., Густ В. Диффузия по границам зёрен и фаз

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Я учусь (закончил(-а) в
Всего ответов: 2668

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Форма входа

Логин:
Пароль:

Каур И., Густ В. Диффузия по границам зёрен и фаз

Каур И., Густ В. 
Пер с англ. Б. Б. Страумала; Под ред. Л. С. Швиндлермана. 
М.: Машиностроение, 1991. -448 с: ил. ISBN 5-217-01296-Х 

Монография, написанная сотрудниками Штутгартского института металловедения им. М. Планка, посвящена процессам, определяющим как технологию получения, так и необычные эксплуатационные свойства современных материалов с большой удельной площадью внутренних границ раздела. Авторы описывают аналитические модели, механизмы диффузии по границам раздела, методы изучения диффузии и ее роль в эволюции микроструктуры материалов. Для научных работников в области физики, химии, материаловедения, микроэлектроники и приборостроения.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода ............................. 5
Предисловие ко второму изданию ............................. 12
Предисловие к первому изданию .............................. 13
Обозначения ................................................ 15
Глава I. Введение.......................................18
1.1. Что такое граница зерен? .............................. 18
1.2. Что такое зернограничная диффузия? .................... 19
1.3. Почему важна зернограничная диффузия? ................. 20
1.4. Законы диффузии Фнка .................................. 21
1.5. Решения уравнения диффузии ............................ 23
1.6. Краткий   исторический   обзор   исследований   по   зерногранич -
ной диффузии ............................................... 25
1.7. Коротко о структуре этой книги ........................ 30
Глава 2. Аналитические модели зернограничной диффузии ... 32
2.1. Введение .............................................. 32
2.2. Модель изолированной границы .......................... 33
2.2. I. Решение Фишера: источник с постоянной концентрацией . 37
2.2.2. Решение Унппла: источник с постоянной концентрацией . 43
2.2.2.1. Точное решение .................................... 43
2.2.2.2. Упрошенное решение для практически важного случая . 4в
2.2.2.3. Асимптотическое    решение:     применение    к измерениям контурного угла ............................................ 49
2.2.3. Решение Судзуокн: 'мгновенный' источник ............. 51
2.2.3.1. Точное решение .................„................. 52
2.2.3.2. Уравнение для средней концентрации С: общий случай 55
2.2.3.3. Упрошенные решения для практически важного случая: сравнение между решениями для источника с постоянной концентрацией и 'мгновенного' источника .......................... 58
2.2.3.4. Профили средней концентрации: сравнение между решениями для источника с постоянной концентрацией и для 'мгновенного' источника .................................... 62
2.2.4. Обсуждение различных решений ........................ 65
2.2.4.1.   Графическое вычисление 50^ по  решению Унппла: применение к измерениям контурного угла ....................... 65
2.2.4.2. Уравнения   для   контурного  угла:   сравнение   между ре-шенкямк Фишера и Унппла .................................... 68
2.2.4.3. Табличные представления решения Унппла ............ 69
2.2.4.4. Анализ   Ле-Клера:    применение   к   измерениям глубины проникновения .............................................. 70
2.2.4.5. Сравнение   разных   решений:    применение   к измерениям глубины проникновения ...................................... 71
2.2.4.6. Графическое   определение   50^   по   измерениям глубины
проникновения .............................................. 74
2.2.4.7. Анализ Ле-Клера: применение к методу снятии слоев . 76
2.2.4.8. Сравнение   приближенного  н   точного   решений: приложение к методу снятия слоев .................................. 86
2.2.4.9. Зависимость наблюдаемого интервала от размера зерен 89
2.3. Диффузия в поликристаллах ............................. 90
2.3.1. Кинетика типа А ..................................... 92
2.3.1.1. Количественное     описание    Харрнсона     для кинетики
типа А..................................................... 93
2.3.1.2. Анализ для системы параллельных границ ............ 97
2.3.2. Кинетика типа В ..................................... 106
2.3.3. Кинетика типа С ..................................... 108
2.3.3.1. Вывод   условий   для   реализации   кинетического режима
типа С..................................................... 109
2.3.3.2. Решения для кинетического режима типа С........... 112
2.3.3.3. Уравнения   для  средней  концентрации   С   в кинетическом режиме типа С.............................................. 117
2.3.4. Модель кубических зерен ............................. 120
2.3.4.1.   Графический   метод   определения   D   по   зависимостям С
6/5
от г .................................................... 121
2.3.5. Модель параллельных границ .......................... 123
2.3.6. Модель сферических зерен ............................ 123
2.3.6.1. Частный случай I: кинетика типа В ................. 128
2.3.6.2. Частный случай П: кинетика типа А ................ 130
2.3.7. Модель Левина и Маккаллума для поликристаллов ....... 131
2.3.7.1. Вид функции G(Z, t). описывающей диффузионный поток
с границ в объем ........................................... 132
2.3.7.2. Решение   диффузионного   уравнения   (2.132); кинетический режим типа В ........................................... 136
2.4. Применение   рассмотренных   моделей   к   другим диффузионным задачам .................................................... 143
2.5. Другие подходы к анализу зернограничной диффузии ...... 147
2.5.1. Атомная модель Бену а н Мартена ...................... 148
Глава 3. Диффузия по дислокациям и малоугловым границам зерен...................................................153
3.1. Введение .............................................. 153
3.2. Модель дислокационных трубок .......................... 154
3.3. Уравнения диффузии по дислокационной трубке ........... 156
3.4. Решение   Ле - Клера-Рабиновича:    изолированная дислокационная трубка ................................................. 158
3.4.1. Решение для источника с постоянной концентрацией .... 159
3.4.2. Решение для 'мгновенного'* источника ................. 160
3.4.3. Решение при больших 1J ............................... 160
3.4.4. Обсуждение 'точного' решения Мимкса н Вуттига ....... 164
3.5. Решении Ле - Клера-Рабиновича: дислокационная стенка .... 165
3.5.1. Решение для источника с постоянной концентрацией .... 167
3.5.2. Решение для 'мгновенного' источника .................. 167
3.5.3. Сравнение с решениями для изолированной дислокации .. 168
3.5.4. Приближение   для   кинетического    режима   типа   А при больших е^а^ .............................................. 171
3.6. Решение Вуттига—Бирибаума для метода накопления ....... 174
3.6.1. Случай   I:   постоянная   концентрация   на   Z   »   0, сток бесконечной мощности на Z - А .............................. 177
3.6.2. Случай  П:   источник с  постоянной  концентрацией  на Z •
« 0, диффузионный барьер па Z = А .......................... 178
3.6.3. Случай   Ш:    'мгновенный'   источник   па   Z   =   0, сток бесконечной мощности на Z - А .............................. 179
3.6.4. Случай IV:   'мгновенный' источник на Z » 0. диффузионный барьер на Z » А........................................ 180
3.6.5. Практическое применение решения Вуттига-Бнрнбаума ... 180
Глава 4. Зернограничная диффузия в тонких пленках.......183
4.1. Введение .............................................. 183
.4.2. Анализ Гилмера-Фаррелла (для кинетики типа В) ......... 189
4.2.1.    Изолированная   граница    зерен:    источник    с постоянной
концентрацией, отражающая свободная поверхность ............ 190
4.2.1.1.    Решение   для   практически   важного   случая: кинетика
типа В ..................................................... 193
4.2.1.2. Сравнение    кеицеитрационных    профилей    для зериогра-ннчной диффузии в тонких пленках и в массивных образцах .... 196
4.2.1.3. Вычисление SD^: метод I ........................... 200
4.2.1.4. Вычисление 50^: метод П .......................... 202
4.2.2. Изолированная   граница   зерен:   источник   конечной толщины, отражающая свободная поверхность ....................... 204
4.2.3. Параллельные границы ................................ 205
4.2.3.1. Случай I: диффузионный барьер па Z = Л ............ 206
4.2.3.2. Случай П: сток бесконечной мощности па Z = А..... 212
4.2.3.3. Случай Ш: быстрая поверхностная диффузия на Z » А 214
4.3. Приближенный анализ для кинетического режима типа В: источник с постоянной концентрацией (па Z » 0), сток бесконечной мощности (на Z - А) ................................. 217
4.4. Анализ Хуанга-Баллуффи (для кинетики типа С) .......... 224
4.4.1. Решение для источника с постоянной концентрацией .... 226
4.4.1.1. Случай I: D$ > Dy G « 1 .......................... 228
4.4.1.2. Случай П: Н « 1. fft > 1 .......................... 229
4.4.1.3. Случай Ш: С « 1, Н « 1 .......................... 231
4.4.1.4. Обсуждение граничных условий ...................... 235
4.4.2. Решение для 'мгновенного' источника ................. 235
4.4.2. 1. Случай I: D , D' > D.. С « 1 ...................... 236
' s    s Ь
4.4.2.2. Случай П: Н « 1. ^ > 1 .......................... 238
4.4.2.3. Случай Ш: С « 1, Н « 1 .......................... 239
4.5. Анализ   Холлоуэя-Макгайра   для   кинетического   режима типа С....................................................... 240
Глава 5. Диффузия по мигрирующим границам зерен.........243
5.1. Введение. Диффузионный массоперенос в поликристаллах .. 243
5.2. Процессы,   в   которых   существенную   роль   играет миграция границ зерен ............................................... 246
5.3. Прерывистое выделение ................................. 247
5.3.1. Введение ............................................ 247
5.3.2. Теоретические модели кинетики роста ................. 248
5.3.2.1. Модель Тернбалла .................................. 248
5.3.2.2. Модель Кана ....................................... 253
5.3.2.3. Модель Петермаиа—Хорнбогена ....................... 256
5.3.2.4. Сравнение моделей Петермана—Хорнбогена и Кана..... 258
5.3.2.5. Расчет изменения свободной энергии Гиббса ......... 260
5.3.3. Экспериментальные результаты ........................ 263
5.4. Прерывистое огрубление ................................ 274
5.4.1. Введение ............................................ 274
5.4.2. Теоретические модели кинетики роста ................. 277
5.4.3. Экспериментальные результаты ........................ 278
5.5. Прерывистое растворение ............................... 279
5.6. Миграция границ, вызванная диффузией (DIGM) ........... 281
5.6.1. Введение ............................................ 281
5.6.2. Теоретический анализ DIGM ........................... 283
5.6.3. Экспериментальные результаты ........................ 286
5.7. Эвтектоидиый распад ................................... 288
5.8. Заключительные замечания .............................. 289
5.9. Влияние   миграции   границ   зерен   на   величины диффузионной проницаемости, полученные по моделям для неподвижных границ 290
Глава 6. Механизмы зернограничной диффузии и влияние структуры границ зерен на диффузию......................299
6.1. Введение .............................................. 299
6.2. Структура границ зерен ................................ 300
6.2.1. Дислокационная модель для малоугловых границ зерен .. 300
6.2.2. Большеугловые границы зерен ......................... 303
6.2.2. 1. Машинное моделирование структуры границ зерен..... 304
6.2.2.2. Решетка  совпадающих   узлов   (РСУ)   н  границы совпадения ...................................................... 305
6.2.2.3. Экспериментальные наблюдения структуры границ зерен 309
6.3. Влияние структуры границ на зериограннчиую диффузию ... 310
6.3.1. Ориентацией ная   зависимость   60^   и   глубина проникновения ...................................................... 311
6.3.2. Орнентационпая зависимость параметров Арреннуса ..... 315
6.3.3. Анизотропия зернограничной диффузии ................. 320
6.3.4. Влияние типа дислокаций на диффузию ................. 322
6.3.5. Влияние    кристаллической ' структуры    па зернограничную диффузию ...............................■.................... 322
6.4. Сегрегационные эффекты зернограничной диффузии ........ 326
6.4.1. Концентрационная зависимость         и .............. 328
6.4.2. Влияние сегрегации па структуру границ .............. 333
6.4.3.    Зависит   ли   энергия   активации   зернограничной диффузии
от температуры? ............................................ 334
6.5. Зернограничная диффузия в неметаллах .................. 34|
6.6. Механизмы зернограничной диффузия ..................... 344
6.6.1. Влияние    гидростатического   давления    на эериограннчную диффузию ................................................... 344
6.6.2. Корреляция     и    изотопный    эффект    в зернограничной диффузии ................................................... 346
6.6.3. Вакансионный механизм зернограничной диффузии ....... 349
Глава  7.   Экспериментальные методы для определения параметров зернограничной диффузии......................351
7.1. Введение .............................................. 361
7.2. Классификация различных прямых методов ................ 352
7.3. Методы визуализации концентрационных профилей ......... 354
7.3.1. Основные принципы и теория концентрационных контуров 354
7.3.1.1. Измерения контурного угла ......................... 354
7.3.1.2. Измерения глубины проникновения ................... 356
7.3.2. Авторадиография ..................................... 357
7.3.2.1. Качественная авторадиография ...................... 358
7.3.2.2. Количественная авторадиография .................... 360
7.3.3. Металлографические методы визуализации .............. 365
7.3.4. Визуализация    изоконцентрационных    контуров   с помощью р-П-перехода ............................................... 367
7.3.5. Другие методы определения концентрационных профилей . 369
7.4. Методы снятия слоев ................................... 369
7.4.1. Основные принципы и теоретические модели ............ 370
7.4.2. Классический метод радиоактивных изотопов ........... 371
7.4.2.1. Методы снятия слоев ............................... 372
7.4.2.2. Методы снятия ультратонкнх слоев .................. 374
7.4.2.3. Метод остаточной активности Грузина ............... 376
7.4.3. Оже-электрон па я спектроскопия (ОЭС) ................. 379
7.4.3.1.    Проблемы,    связанные   с   ионным   распылением поверхности ...................................................... 382
7.4.4. Масс-спектроскопия вторичых ионов (ВИМС) ............ 384
7.4.5. Другие методы изучения концентрационных профилей .... 387
7.5. Методы,   основанные   па   измерениях   понижения поврехност-
ной концентрации ........................................... 390
7.6. Методы поверхностного накопления ...................... 395
7.6.1. Использование   методов   анализа   поверхности   для измерений диффузионного накопления ............................... 401
7.6.2. Другие    методы    исследования    диффузионного проникновения ...................................................... 402
7.7. Диффузия в плоскости образца .......................... 402
7.8. Косвенные методы ...................................... 404
7.8.1. Диффузионная ползучесть ............................. 404
7.8.2. Диффузионное спекание ............................... 406
7.8.2.1. Начальные стадии спекания ......................... 408
7.8.2.2. Конечные стадии спекания .......................... 413
7.8.3. Зернограиичный электроперенос ....................... 416
7.8.3.1. Математический анализ ............................. 418
7.8.3.2. Экспериментальные методы .......................... 421
7.8.4. Определение    коэффициентов    диффузии    по измерениям внутреннего трения ......................................... 422
Список литературы .......................................... 423
Loading

Календарь

«  Сентябрь 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24