无机材料物理化学课后习题及答案(11)
发布时间:2021-06-06
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7-3 设有一条内径为30mm的厚壁管道,被厚度为0.1mm的铁膜隔开。通过管子
的一端向
管内输送氮气,以保持膜片一侧氮气浓度为1 200mol/m3,而另一侧的氮气浓度为100
mol/m3。如在700℃下测得通过管道的氮气流量为2.8×10-8mol/s,求此时氮气在铁
中的扩散系数。
7-4在二根金晶体圆棒的端点涂上示踪原子Au,并把棒的两端如图所示连接。 在920℃ 下加热100小时,Au示踪原子的扩散分布如图所示,并满足下列关系:
M为实验中示踪原子总量,求此时金的自扩散系数。
7-5试定性地分析和讨论从室温到熔融温度范围内,氯化锌添加剂(10-4mol%)对氯化纳单晶
中所有离子(Zn、Na、Cl)的扩散能力的影响。
7-6试从扩散介质的结构、性质、晶粒尺寸、扩散物浓度、杂质等方面分析影响扩散的主要因素。
7-7根据ZnS烧结的数据测定了扩散系数,在450℃和563℃时,分别测得扩散系数为1.0 ×10-4cm2/s和3.0×10-4cm2/s。(1)确定激活能和D0;(2)根据你对结构的了解, 试从运动的观点和缺陷的产生来推断激活能的含义;(3)根据ZnS和ZnO相互类似的特点,预测D随硫的分压而变化的关系。
7-8 试分析碳原子在面心立方和体心立方铁八面体空隙间跳跃情况并以D=λPг形式写出其扩散系数(设点阵常数为a)。式中λ为跃迁自由程,P为跃迁几率,而г为跃迁频率。 7-9指出以下概念中的错误:
(1) 如果固体中不存在扩散流,则说明原子没有扩散;
(2) 因固体原子每次跳动方向是随机的,所以在任何情况下扩散流量为零; (3) 晶界上原子排列混乱,不存在空位,所以以空位机制扩散的原子在晶界处无法
扩散;