二、扩散传质 对象:多数固体材料,由于其蒸汽压低。 )、颈部应力模型(见书图9-6) BFe Fr'8 .F. 图9-6作用在“颈”部弯曲表面上的力
二、扩散传质 对象:多数固体材料,由于其蒸汽压低。 (一)、颈部应力模型(见书图9-6)
颈部应力=y( x>>P,O≈-y (张应力) 说明:颈部应力主要由F产生,F可以忽略不计。 理想状况 实颗粒尺寸、形状、堆积方式不同,颈 际 状部形状不规则→接触点局部产生剪应力 况→晶界滑移,颗粒重排 →密度个,气孔率↓ a2静压力 (但颗粒形状不变,气孔不可能完全消 除
) 1 x 1 ( = - x , - 说明:颈部应力主要由 产生,Fx可以忽略不计。 F (张应力) 2 理 想 状 况 2静压力 实 际 状 况 颗粒尺寸、形状、堆积方式不同,颈 部形状不规则→接触点局部产生剪应力 →晶界滑移,颗粒重排 → 密度,气孔率 (但颗粒形状不变,气孔不可能完全消 除。) 颈部应力
(二)、颗粒中心靠近机理 中心距缩短,必有物质向气孔迁移,气孔作为 空位源 空位消失的部位:自由表面、晶界、位错。 考查空位浓度变化
(二)、颗粒中心靠近机理 中心距缩短,必有物质向气孔迁移,气孔作为 空位源。 空位消失的部位: 自由表面、晶界、位错。 考查空位浓度变化
1、引起浓度差异的原因 有应力存在时空位形成所需的附加功 E1=-y/p.2=-09(有张应力时) →E2=y/p.2=a2(有压应力时) 空位形成能: 无应力时:Ey 压应力区(接触点):E=E√+a 张应力区颈表面):E=E√-aS 结论:张应力区空位形成能<无应力区<压应力区, 因而有浓度差异
2 有应力存在时空位形成所需的附加功 Et = − / . =- . (有张应力时) Ec = / . = . (有压应力时) 空位形成能: 无应力时:EV 压应力区(接触点) : E V = EV + . 张应力区(颈表面) : E V = EV − . 结论:张应力区空位形成能<无应力区<压应力区, 因而有浓度差异。 1、引起浓度差异的原因
2、不同区域浓度 E 无应力浓度:C0=cXp(-Y) 有压应力浓度: C=exp( E+oQ exp( kT)=C expl kT 又 kISSI C=Co( KT 有张应力浓度:C=C0(1+ KT
2、不同区域浓度 ) kT E C exp(- V 无应力浓度: 0 = ) C exp( ) E exp(- ) kT E C exp(- 0 V V c kT kT = − + = = 有压应力浓度: (1 ) 1 kT 0 kT Cc C = − 又 2 C C (1 ) t 0 kT = + 有张应力浓度: