УРАВНЕНИЕ ДАРКЕНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ КОМПОНЕНТОВ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Решена задача определения парциальных коэффициентов диффузии в многокомпонентных системах. С использованием гипотезы Даркена для каждого компонента получено уравнение связи между парциальными коэффициентами диффузии компонентов Di и коэффициентом взаимной диффузии Di, определяемыми из кривой концентрации каждого компонента в многокомпонентной диффузионной паре. Полученные уравнения Даркена по форме совпадают с уравнениями Онзагера для многокомпонентных систем. Работоспособность полученных уравнений и методов расчета параметров проверена моделированием диффузионных путей в виртуальной трехкомпонентной системе A+B+C. Рассчитанные значения парциальных коэффициентов с высокой точностью воспроизводят исходные значения, используемые для моделирования процесса диффузии. Методика применена к реальной системе Co–Mo–W. Впервые определены парциальные коэффициенты диффузии кобальта, молибдена и вольфрама при 1373 К в кобальтовом углу системы Co–Mo–W. Парциальные коэффициенты использованы для прогнозирования взаимодействия между сплавами кобальта, легированными молибденом и вольфрамом. Результаты прогноза удовлетворительно согласуются с экспериментом.

Об авторах

Александр Вахтангович Мосидзе

МГУ им. М.В. Ломоносова, Механико-математический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander.mosidze@hotmail.com

Студент, механико-математический факультет 2 курс

Россия, ГСП-1, Ленинские Горы, строение 1, Москва, 119991 Россия

Евгений Михайлович Слюсаренко

МГУ им. М.В. Ломоносова, Механико-математический факультет

Email: e.slyu@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6993-722X
Scopus Author ID: 6602776864
ResearcherId: N-4406-2018

Доктор химических наук, Ведущий научный сотрудник, Химический факультет

Россия, ГСП-1, Ленинские Горы, строение 1, Москва, 119991 Россия

Список литературы

  1. Fick А. Uber Diffusion // Poggendorffsche Annalen der Physik. 1855. V. 170. P. 59–86.
  2. Onsager L. Reciprocal Relations in Irreversible Processes // I. Phys. Rev. 1931. V. 37. P. 1405–1410; II. Phys. Rev. 1931. V. 38. P. 2265–2269.
  3. Fundamental and Applications of Ternary Diffusion / Proceedings of the International Symposium on Fundamental and Application of Ternary Diffusion. Hamilton. Ontario. Canada, 1990.
  4. Xuwen He, Weibin Zyang, Mingyuan Yan, Chong Chen, Yong Du, Lijun Zhang, Baiyun Huang. Interdiffusivities and atomic mobilities in FCC Co–Mo–W alloys // CALPHAD. 2015. V. 49. P. 35–40. http://doi.org/10.1159/j.calphad.2015.02.005
  5. Dayananda M.A., Shon Y.H. Average effective interdiffusion coefficients and their applications in multicomponent diffusion couples // Scripta Mater. 1996. V. 35 (6). P. 683–688. http: // doi.org / 10.1016/1359-6462(96)00145-5
  6. Kirkendall E.O. Diffusion of zinc in alpha brass // Trans. AIME. 1942. V. 147. P. 104–110.
  7. Darken L.S. Diffusion. Mobility and Their Interpolation through Free Energy in Binary Metallic Systems // Trans. AIME. 1948. V. 175. P. 184–201. http: // doi.org / 10.1007/s11661-010-0177-7
  8. Matano C. On the Relation between the Diffusion Coefficients and Concentration of Solid Metals (The Nickel-Copper System) // Japan. J. Phys. 1933. P. 8. P. 109–113.
  9. Mosidze A.B., Slyusarenko E.M. Determination of Fundamental Parameters of Multicomponent systems – Partial Diffusion Coefficients of Components – using Darken’s Equations / Book of Abstracts of the XXII Congress on General and Applied Chemistry. T. 1. Federal Territory “Sirius”, 2024. P. 484.
  10. Mosidze A.B., Slyusarenko E.M. Virtual Model of Interdiffusion Processes in Multicomponent Systems / Book of Abstracts of the XXII Congress on General and Applied Chemistry. T. 1. Federal Territory “Sirius”, 2024. P. 483.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать