Sähkölämmitysputkien galvanointidiffuusio

Sähkölämmitysputkien galvanointidiffuusio

Infiltraatioelementtien järjestelmä, joka muodostuu tunkeutumiselementtien kerrostamisesta matriisimateriaalille, on epätasapainotilassa ja tietyissä olosuhteissa tapahtuu massansiirtoa kohti tasapainotilaa. Tätä prosessia, jossa järjestelmän komponentit yleensä jakautuvat tasaisesti, kutsutaan diffuusioksi.

① Diffuusiolaki

Kahden eri komponentin omaavan metallin rajapinnassa massa J (diffuusiovuo) pinta-alayksikköä ja aikayksikköä kohti on verrannollinen pitoisuusgradienttiin rajapinta-akselia vastaan ​​kohtisuorassa suunnassa, eli:

Tämä on ensimmäinen diffuusion laki (Fickin ensimmäinen laki). Missä D on diffuusiokerroin ilmaistuna Cm2/s, ja negatiivinen etumerkki osoittaa, että diffuusio etenee korkeasta pitoisuudesta alhaiseen pitoisuuteen. C on alkuaineen pitoisuus ja sen sijainnin funktio. Tietyissä pitoisuusgradienteissa diffuusionopeus riippuu pääasiassa diffuusiokertoimesta.

② Diffuusiokäyttäytyminen matriisikoordinaatiossa

Alkuaineiden diffuusiota matriiseokseen on kolme: pinta-, raeraajat ja rakeensisäinen. Yleensä diffuusionopeus on nopein pinnalla, jota seuraa raeraajat ja paljon hitaampi rakeiden sisällä. Katso erilaisia ​​diffuusioreittejä kiteen sisällä.

Imeytyneiden elementtien diffuusio matriisimateriaaliin liukenee ensin matriisilejeeringiin ja muodostaa kiinteän liuoksen. Kun pitoisuus ylittää kiinteän liuoksen rajan, syntyy uusi faasi. Tätä uusia faaseja tuottavaa diffuusiota kutsutaan reaktiiviseksi diffuusioksi. Reaktion diffuusion muodostama uusi faasi voidaan määrittää liuenneen liuotinbinäärisysteemin faasidiagrammin avulla.

③ Diffuusioon vaikuttavat tekijät

a. Pitoisuusgradientti

Ensimmäinen diffuusion laki on osoittanut, että pitoisuusgradientti on diffuusion esiintymisen edellytys ja yksi diffuusionopeuden ratkaisevista tekijöistä. Tuotantotekniikan näkökulmasta pitoisuusgradientin määrää prosessissa tunkeutuneiden alkuaineiden lisäyskyky, mikä on käytännöllisempää tunkeutuneen kerroksen koostumuksen ja rakenteen kannalta.

b. Lämpötila

Pitoisuusgradienteilla lämpötilalla on ratkaiseva vaikutus diffuusioon. Lämpötilan vaikutus diffuusioon voidaan ilmaista tällä kaavalla:

Yhtälössä

Tee diffuusiovakio;

R - kaasuvakio;

E-diffuusio aktivointienergia;

T - termodynaaminen lämpötila.

Yllä oleva yhtälö osoittaa, että mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi on atomien energia- ja diffuusiokerroin ja sitä helpompi ne kulkevat.

c. Aika

Olettaen, että metallipintaan tunkeutuneiden alkuaineiden pitoisuus on vakio, diffuusiokerroin on pitoisuudesta riippumaton, ja tunkeutumiskerroksen syvyyden ja ajan välinen suhde on seuraava:

X2=Kt

Yhtälössä

tunkeutumiskerroksen X-syvyys;

K-kerroin;

T-aika.

Imeytyskerroksen syvyys (paksuus) on suoraan verrannollinen ajan neliöjuureen. Käytännössä yllä oleva yhtälö kuvaa yleistä tilannetta.

www.superbheater.com