晶界偏析可以扩散退火

物理学咬文嚼字系列

htt p:ΠΠwww .wuli .ac .cn 　　　　　　　　　　　　　　　　　　物理?37卷(2008年)2期

物理学咬文嚼字

物理学咬文嚼字之八

扩散偏析费思量

曹则贤

(中国科学院物理研究所　北京　100080)

“学者须从最上乘,具正法眼悟第一义……”　　

———[宋]严羽《沧浪诗话》　　

　　扩散是一个非常常见的物理过程.将一滴牛奶

滴入咖啡,看牛奶慢慢散开,就是液体中的扩散过程.隔壁花园飘过来一缕花香,加热硼覆盖层使之进入硅材料以改变后者的电导率,凭借的则分别是气体和固体中的扩散过程.扩散这样的常见物理过程,自然很早就引起了科学家的注意.那么,科学家是如何描述扩散的呢?

翻开一般的大学物理教程,就会遇到描述扩散的所谓Fick 定律.Fick 是一位学识渊博的德国学者(见图1),他于1855年提出了所谓的Fick 第一定律:

J =-D C .

(1)

这个公式的意思是说,如果某个事物的空间分布是不均匀的,就会造成流动(再分配),而引起的物质流正比于该事物的梯度.梯度是物质流动的驱动力,当然其平衡态(驱动力为零)就是均匀分布的(见图2).这样,梯度成了梯度的消解者,有点像北岛的诗句“高尚是高尚者的墓志铭”的味道.实际上,提出这个所谓

低放射性Fe_Cr_Mn_W_V_奥氏体钢抗辐照损伤特性研究

第

卷

第年

期月

今扁学玻

一

卜

合金焊接热影响区的辐照损伤及诱发的晶界元素偏析,

胡本芙北京科技大学材料科学与工程学院,

木下博嗣北京

高桥平七郎,

北海道大学新能源工学研究中心

札幌

,

日本

摘

要

采用电子束辐照研究裂变

一

聚变混合反应堆预选结构材料

℃

一,

,

合金的焊接热影响区,

组织损伤

,

测定损伤组织和晶界处的合金元素浓度变化出然而在高温下和,

实验结果表明

低温下剂量达,

合金奥氏体组织稳定其次,

未发现空洞形成和第二相析晶界附近大尺寸溶质原子

剂量达,,

就明显出现低密度微小空洞,

并出现晶界移动现象

在低温下

,

贫化

,

而小尺寸原子

等富集

在高温下

,

小尺寸溶质原子在晶界处的浓度变化规律难以用原子尺寸效应解释

并

讨论了出现这些现象的原因及理论依据

关祖词

辐照损伤

,

晶界

,

偏析

,

热影响区

中图法分类号

文献标识码

文章编号

一

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一

饰。三

,

,

,

。

一,,

一

,

,

核裂变,

一

聚变混合反应堆采用金属结构材料不可避免,

,

其组织损伤变化和行为直接影响着反应堆寿命究焊接热影响区,

,

因此研

,

地要施行焊接组合而且在运行中一旦反应堆发生材料方面事故和破损常要采用焊接修

细晶TC21钛合金超塑成形及扩散连接技术研究（摘要）

陈国清，周文龙

( 大连理工大学材料科学与工程学院 )

1 前言

TC21钛合金屈强比较高，回弹严重，冷加工比较困难，，所幸该合金具有超塑性，尽管如此，有关TC21钛合金超塑性系统性的研究相对较少，尤其具有优异性能的细晶钛合金的研究尚未见报道[4~8]。本试验研究了细晶TC21钛合金超塑性拉伸的力学性能以及细晶TC21合金在不同工艺参数条件下的超塑性扩散连接技术。

2 试验方法

超塑性研究采用的TC21钛合金板材由西北有色金属研究院提供，名义成分（原子百分数）为Ti-6Al-2Zr-2Sn-3Mo-1Cr-2Nb-0.1Si，相变点温度为950±5℃。经热机械处理后，晶粒细化到4μm，用线切割将板材加工成标距尺寸为10mm×6mm×2mm的拉伸试样。在MTS-810试验机上进行超塑性拉伸，拉伸方向沿轧制方向，实验温度范围为860℃~950℃，环境气氛为空气，拉伸时试样表面涂覆高温抗氧化涂料，拉断后，立即开炉取样，将其水淬。利用计算机程序控制，不断调整拉伸夹头移动速度以保证试样变形时应变速率的基本恒定，实现恒应变速率拉伸，应变速率范围为5×10-4s-1~1×10-3s-1。TEM观察是是在

放射气体模型的预估模型

摘要

本文是以日本福岛核电站遭遇自然灾害发生核泄漏的背景而提出的。且结合了高斯烟羽模型、线性拟合，以及微分方程模型，运用MATLAB软件，分析泄漏源强度、风速、大气稳定度参数等因素对放射性气体扩散的影响，预测了放射性气体浓度在不同时间，不同地区的浓度变化，并且本文模型中数据可以根据不同的实际情况而加以改变，因而是本文的应用范围大大增加，可以适用于具有较强的应用型。

对于问题一，讨论在无风的情况下，放射性气体以s m/s的匀速在大气中向四周扩散。本问中由于不考虑风力的影响，且扩散出来的气体匀速向四周散开，这样经过任意时刻t，扩散的气体围成一个半径为st的球，且距球心位置不同的地方浓度值不同。采用列数列的表现方法，设定相同时间段t，把条件进行整理，并经过简单计算得出每段时间所预测得到的扩散距离r和浓度C。利用MATLAB软件对数据进行线性拟合，采用微分方程模型得到核电站周边放射性气体在不同地区，不同时间段的浓度变化，得出随着离泄漏源距离的延伸，最后放射性物质的浓度越来越小，趋近于零，即当x趋向无穷时，C(x,y,z,t)趋向于零；当时间趋向于无穷时，C(x,y,z,t)也趋于无穷。

对于问题二，要探究风速对放射性物质

放射气体模型的预估模型

摘要

本文是以日本福岛核电站遭遇自然灾害发生核泄漏的背景而提出的。且结合了高斯烟羽模型、线性拟合，以及微分方程模型，运用MATLAB软件，分析泄漏源强度、风速、大气稳定度参数等因素对放射性气体扩散的影响，预测了放射性气体浓度在不同时间，不同地区的浓度变化，并且本文模型中数据可以根据不同的实际情况而加以改变，因而是本文的应用范围大大增加，可以适用于具有较强的应用型。

对于问题一，讨论在无风的情况下，放射性气体以s m/s的匀速在大气中向四周扩散。本问中由于不考虑风力的影响，且扩散出来的气体匀速向四周散开，这样经过任意时刻t，扩散的气体围成一个半径为st的球，且距球心位置不同的地方浓度值不同。采用列数列的表现方法，设定相同时间段t，把条件进行整理，并经过简单计算得出每段时间所预测得到的扩散距离r和浓度C。利用MATLAB软件对数据进行线性拟合，采用微分方程模型得到核电站周边放射性气体在不同地区，不同时间段的浓度变化，得出随着离泄漏源距离的延伸，最后放射性物质的浓度越来越小，趋近于零，即当x趋向无穷时，C(x,y,z,t)趋向于零；当时间趋向于无穷时，C(x,y,z,t)也趋于无穷。

对于问题二，要探究风速对放射性物质

退火的好坏直接关系产品的品质,及在客户中的地位。

浮法玻璃退火工艺

安

全

实

业

有

限

公

司

胡文斌

13700390687

退火的好坏直接关系产品的品质,及在客户中的地位。

浮法玻璃退火工艺1 2退火基本原理 退火应力分析 退火温度的设计依据 退火窑的分类与结构 退火实践操作与分析

3 3 4 4 5 56

退火的好坏直接关系产品的品质,及在客户中的地位。

退 火 窑 的 长 度 与 生 产 能 力 有 关

退火的好坏直接关系产品的品质,及在客户中的地位。

(一)了解几个概念1、什么是玻璃的退火

为了减少或消除玻璃制品在成型或热加工后，由于冷却过程内外温差而残留的永久应力，在玻璃的一定温度范 围内(相当于1013—1014泊温度)进行热处理的过程称退火。 2、退火的目的？ 运用降温手段和合理的降温速度，在一定允许

的范围内，减少玻璃残余应力，稳定玻璃内部结构和光学不均匀性。

退火的好坏直接关系产品的品质,及在客户中的地位。

(一)了解几个概念3、应变点Ts(470℃) 此温度下玻璃为弹性体，质子不能移动，由温差引 起的弹性变形或应力，会伴随温差的消失而消除，只会 产生暂时应力。 4、转变点Tg(514℃) 此温度下玻璃为半塑性体，质子会移动，由温差引

起的应力，会因为质子移动的关

载流子的扩散运动

2010-03-09 09:19:17| 分类： 微电子物理 | 标签： |字号大中小 订阅

(什么是扩散系数？什么是扩散长度？) 作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)

扩散是粒子在混乱热运动（布朗运动）基础之上的、在浓度梯度驱动之下的一种定向运动。半导体中载流子的扩散与原子的扩散不同；少数载流子与多数载流子的扩散也不相同。

（1）载流子扩散与原子扩散的区别： 半导体中载流子的扩散与原子的扩散，都是依靠浓度梯度所产生的一种定向运动；扩散流密度与浓度梯度成正比，其比例系数就是扩散系数（表征着扩散的快慢，单位是cm2/s）。但是载流子扩散与原子扩散的机理不同。

载流子扩散是在不断遭受散射的情况下所产生的定向运动；而原子扩散是在晶体热缺陷的帮助下所产生的定向运动。一般来说，温度越高，载流子遭受晶格振动的散射就越厉害，则扩散越慢；只有在低温下，晶格振动散射不大时，扩散才是随着温度的升高而加快（因为载流子的动能增加所致）。

而对于原子的扩散，温度越高，晶体热缺陷就越多（有指数关系），则扩散就越快；在低温下，几乎不产生热缺陷，则扩散也就慢得几乎无法进行。在热扩散技术中，就是通过高温来进行掺杂的（掺入施主或者受主杂质

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑