擴(kuò)散與固相反應(yīng)(2)(已修改)
2025-05-31 01:20 本頁面
【正文】 第七章 擴(kuò)散與固相反應(yīng) ? 167。 晶體中擴(kuò)散的基本特點(diǎn)與宏觀動(dòng)力學(xué)方程 ? 167。 擴(kuò)散過程的推動(dòng)力、微觀機(jī)構(gòu)與擴(kuò)散系數(shù) ? 167。 影響擴(kuò)散的因素 ? 167。 固相及其動(dòng)力學(xué)特征 ? 167。 固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程 ? 167。 影響固相反應(yīng)的因素 167。 擴(kuò)散基本特點(diǎn)與宏觀動(dòng)力學(xué)方程 ? 擴(kuò)散： 是由于大量原子的熱運(yùn)動(dòng)引起的物質(zhì)的宏觀遷移。 ? 一、擴(kuò)散特點(diǎn) ? 固體質(zhì)點(diǎn)間作用力較強(qiáng)，開始擴(kuò)散的溫度較高，但低于其熔點(diǎn)溫度；晶體中質(zhì)點(diǎn)以一定方式堆積，質(zhì)點(diǎn)遷移必須躍過勢(shì)壘，擴(kuò)散速率較低。 ? 擴(kuò)散通量 擴(kuò)散通量 —— 單位時(shí)間內(nèi)通過單位橫截面的粒子數(shù)。用 J表示，為矢量（因?yàn)閿U(kuò)散流具有方向性） 量綱 ：粒子數(shù) /（時(shí)間 .長(zhǎng)度 2） 單位 ：粒子數(shù) /（ ） 二、 擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程 ? 1. 菲克第一定律（ Fick,1858） ? 在擴(kuò)散過程中，單位時(shí)間內(nèi)通過單位橫截面積的質(zhì)點(diǎn)數(shù)目（擴(kuò)散流量濃度） J正比于擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)的濃度梯度 ▽ C。 D－擴(kuò)散系數(shù)， m2/s或 cm2/s 負(fù)號(hào)：質(zhì)點(diǎn)從濃度高處向濃度低處擴(kuò)散， 即逆濃度梯度方向擴(kuò)散。 ? 應(yīng)用： ? 菲克第一定律是描述質(zhì)點(diǎn)定向擴(kuò)散的基本方程，它可直接用于求解 擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)濃度分布不隨時(shí)間變化 的 穩(wěn)定擴(kuò)散 問題。 ? 即 dc/dt=0 ? 2. 菲克第二定律 ? 以菲克第一定律為前提 22)()()(xcDcDcDJxcxJJxJJAtxmAtxJJxmAtJJmxxxxxxxxxxxx???????????????????????????????????????????????????????????? 應(yīng)用： 適用于求解 擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)濃度分布隨時(shí)間和距離而變化的不穩(wěn)定擴(kuò)散問題 。 ? 即 dc/dt≠0 三、擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程的應(yīng)用 ?
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