Kap 12: Diffusion Flashcards
Diffusion
Zeit- und temperaturabhängige Wanderung von Atomen oder Molekülen in Stoffen
- > meist Ausgleich von lokalen Konzentrationsgradienten
- > selten Aufbau von Konzentrationsgradienten
Beispiel eines Ablaufs der Diffusion + Bezeichnungen
Dissfusionsarten
Zusammenhang Diffusionfluss und Konzentrationsgradient
Konzentrationsgradient ist proportional zum Diffusionsfluss mit werkstoffabhängigem Diffusionskoeffizienten D
Diffusionsfluss
Stoffmenge m, die pro Zeitintervall t durch einen Querschnitt S transportiert wird 𝑗 = 1/𝑆 ∗ 𝑚/𝑡
- J = const.
- -> stationäre Diffusion
- J nicht const.
- -> nicht stationäre Diffusion
Konzentrationsgradient
Auftragen der Konzentration c der Gasmoleküle, die durch die Metallplatte diffundieren, über dem Diffusionsweg x
→ geneigte Gerade, die das Konzentrationsprofil kennzeichnet
Kirkendalleffekt
-gleiche Konzentration eines Atoms liegen an unterschiedlichen Stellen vor
–>Massentransport + unterschiedliche Volumen
- ein Volumen sinkt (mit Bildung von Poren)
- anderes Volumen steigt
–> Stofftransport in Richtung niedrigerer Schmelztemperatur schneller als andersrum
Instationäre Diffusion ( konstante Quelle)
adden
Welchen Zweck hat die Diffusion?
Bsp: Härte eines WK soll am Rand soll höher sein im Inneren
–> Diffusion bringt nötige Element in den WK
Ablauf Leerstellendiffusion
-um in benachbarte Leerstelle/Zwischenstlle zu wandern, müssen Atome in der Mitte etwas nach außen gedrückt werden
–> man benötigt Aktivierungsenger QLS
QLS = C * Ts mit C = 143 J/molK
An welchen Bereichen im WK findet Diffusion schneller statt?
- Diffusion an Oberfläche
- Diffusion an Korngrenzen
- Volumendiffusion
(QLS besonders gering, da weniger Nachbarn)
Formel Diffusionskonstante D
Formel Eindringtiefe x
D: Diffusionkonstante
t: Zeit
e: Fehler?
