Уравнения Даркена для определения парциальных коэффициентов диффузии компонентов в многокомпонентных системах
- Авторы: Мосидзе А.В.1, Слюсаренко Е.М.1
-
Учреждения:
- МГУ им. М.В. Ломоносова, Механико-математический факультет
- Выпуск: Том 126, № 6 (2025)
- Страницы: 721-728
- Раздел: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
- URL: https://bakhtiniada.ru/0015-3230/article/view/322668
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323025060101
- ID: 322668
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
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
А. В. Мосидзе
МГУ им. М.В. Ломоносова, Механико-математический факультет
Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander.mosidze@hotmail.com
ГСП-1, Ленинские Горы, строение 1, Москва, 119991 Россия
Е. М. Слюсаренко
МГУ им. М.В. Ломоносова, Механико-математический факультет
Email: e.slyu@hotmail.com
ГСП-1, Ленинские Горы, строение 1, Москва, 119991 Россия
Список литературы
- Fick А. Uber Diffusion // Poggendorffsche Annalen der Physik. 1855. V. 170. P. 59–86.
- 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.
- Fundamental and Applications of Ternary Diffusion / Proceedings of the International Symposium on Fundamental and Application of Ternary Diffusion. Hamilton. Ontario. Canada, 1990.
- Xuwen He, Weibin Zyang, Mingyuan Yan, Chong Chen, Yong Du, Lijun Zhang, Bai-yun 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
- 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
- Kirkendall E.O. Diffusion of zinc in alpha brass // Trans. AIME. 1942. V. 147. P. 104–110.
- 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
- 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.
- 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.
- 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
