Elektrisko apkures cauruļu galvanizācijas difūzija

Elektrisko apkures cauruļu galvanizācijas difūzija

Infiltrācijas elementu sistēma, ko veido infiltrācijas elementu nogulsnēšanās uz matricas materiāla, atrodas nelīdzsvarotā stāvoklī, un noteiktos apstākļos notiek masas pārnešana uz līdzsvara stāvokli. Šo procesu, kurā komponenti sistēmā mēdz būt vienmērīgi sadalīti, sauc par difūziju.

① Difūzijas likums

Divu metālu ar dažādām sastāvdaļām saskarnē masa J (difūzijas plūsma) uz laukuma vienību laika vienībā ir proporcionāla koncentrācijas gradientam virzienā, kas ir perpendikulārs saskarnes asij, ti:

Šis ir pirmais difūzijas likums (Fika pirmais likums). Kur D ir difūzijas koeficients, kas izteikts Cm2/s, un negatīva zīme norāda, ka difūzija pāriet no augstas koncentrācijas uz zemu koncentrāciju. C ir elementa koncentrācija un ir tā stāvokļa funkcija. Pie noteiktiem koncentrācijas gradientiem difūzijas ātrums galvenokārt ir atkarīgs no difūzijas koeficienta.

② Difūzijas uzvedība matricas koordinācijā

Elementu difūzijai matricas sakausējumā ir trīs ceļi: virsma, graudu robežas un intragranulārais. Kopumā difūzijas ātrums ir ātrākais uz virsmas, kam seko graudu robežas, un daudz lēnāks graudos. Skatiet dažādus difūzijas ceļus kristālā.

Infiltrēto elementu difūzija matricas materiālā vispirms izšķīst matricas sakausējumā un veido cietu šķīdumu. Kad koncentrācija pārsniedz cietā šķīduma robežu, tiek ģenerēta jauna fāze. Šo difūziju, kas rada jaunas fāzes, sauc par reaktīvo difūziju. Jauno fāzi, kas veidojas reakcijas difūzijas rezultātā, var noteikt pēc šķīdinātāju binārās sistēmas fāzes diagrammas.

③ Difūziju ietekmējošie faktori

a. Koncentrācijas gradients

Pirmais difūzijas likums ir parādījis, ka koncentrācijas gradients ir difūzijas rašanās priekšnoteikums un viens no difūzijas ātruma izšķirošajiem faktoriem. No ražošanas tehnoloģijas viedokļa koncentrācijas gradientu nosaka procesā infiltrēto elementu papildspēja, kas ir praktiskāka infiltrētā slāņa sastāvam un struktūrai.

b. Temperatūra

Ar koncentrācijas gradientiem temperatūrai ir izšķiroša ietekme uz difūziju. Temperatūras ietekmi uz difūziju var izteikt ar šādu formulu:

Vienādojumā

Vai difūzijas konstante;

R - gāzes konstante;

E-difūzijas aktivācijas enerģija;

T - termodinamiskā temperatūra.

Iepriekš minētais vienādojums norāda, ka jo augstāka temperatūra, jo lielāks ir atomu enerģijas un difūzijas koeficients, un jo vieglāk tie migrē.

c. Laiks

Pieņemot, ka metāla virsmā infiltrēto elementu koncentrācija ir nemainīga, difūzijas koeficients nav atkarīgs no koncentrācijas, un saistība starp infiltrācijas slāņa dziļumu un laiku ir šāda:

X2=Kt

Vienādojumā

Infiltrācijas slāņa X-dziļums;

K-koeficients;

T-laiks.

Infiltrācijas slāņa dziļums (biezums) ir tieši proporcionāls laika kvadrātsaknei. Praksē iepriekš minētais vienādojums apraksta vispārējo situāciju.

www.superbheater.com