固体中原子及分子的运动 (2)

应用:Р第3页，讲稿共19张，创作于星期日РР4.1 表象理论РРРР完全混合РРР部分混合РР时间Р加入染料РРР水РРРР第4页，讲稿共19张，创作于星期日РРРFe-C合金РР碳源Р固体物质间的扩散Р第5页，讲稿共19张，创作于星期日РРР高碳含量区域Р低碳含量区域Р碳的扩散方向РFe-C合金РР碳源Р第6页，讲稿共19张，创作于星期日РР4.1.1 菲克第一定律(Fick’s first law)РРJР=Р-РDРdРРdРxР稳态扩散РJ: 扩散通量(mass flux), kg/(m2s)?D: 扩散系数(diffusivity), m2/s?: 质量浓度，kg/m3? ? : 浓度梯度РР1Р2РdxРJР(1>2)Р第7页，讲稿共19张，创作于星期日РР4.1.2 菲克第二定律?大多数扩散过程是非稳态扩散过程，某一点的浓度是随时间而变化的，这类过程可由菲克第一定律结合质量守恒条件导出来处理。下式为菲克第二定律：???该方程称为菲克第二定律或扩散第二定律。如果假定D与浓度无关，则上式可简化为：???菲克第二定律普遍式为:Р第8页，讲稿共19张，创作于星期日РР不同坐标系中的菲克第二定律Р柱坐标系中:?柱对称扩散, D与浓度无关菲克第二定律的表达????应用:? 分析纯铁空心圆筒的高温渗碳问题。Р球坐标系中:?球对称扩散, D与浓度无关菲克第二定律的表达РР应用:? 分析过饱和固溶体析出第二相的过程。Р第9页，讲稿共19张，创作于星期日РР4.1.3 菲克扩散定律的应用Р模型:氢通过金属膜的扩散?达到稳态时的边界条件:? C(x=0)=C2 C(x=δ)=C1 ?求解结果:氢在金属膜的浓度为线性分布Р第10页，讲稿共19张，创作于星期日