晶界擴散

熔化的釺料原子沿著母材金屬的結晶晶界的擴散現象稱為晶界擴散。晶界擴散所需要的激活能比體擴散小,因此,在溫度較低時,往往只有晶界擴散發生。而且,越是晶界多的金屬,越易於焊接,焊接的機械強度也就越高。

概述

晶界擴散是實驗和理論研究了納米晶體中變形誘導的擴散行為。

作用

在亞微米晶粒尺度,晶界體積分數顯著增加,晶界構成擴散“短程通道”,高能非平衡的變形態晶界有利於擴散,因而晶界擴散是主要擴散機制。同時,不斷形成的大量晶體缺陷、如位錯和層錯亦促進擴散,首次實驗證實層錯的偏位錯核心可實現溶質原子管道擴散,位錯在其應變場中以“溶質泵通道”機制可拖曳一條溶質帶遷移。在納米尺度(如10nm),三叉晶界的體積分數顯著增加,擴散由晶界擴散和三叉晶界擴散控制。同時,高密度的可動空位、應變勢梯度和應力均促進擴散動力學過程,給出擴散物理模型。基於以上研究,我們提出一種新的“原位合金化”方法,利用塑性變形誘導擴散,在金屬鈷和鋯基體表面製備出納米金屬間化合物。

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