Page 62 - dysertaciyahembara

2.2. Класична модель зернограничної дифузії водню. Модель

Фішера

Зважаючи на важливість процесу дифузії по границях зерен

розглянемо його більш докладно. Для класичної оцінки дифузії на границях

зерен необхідно виробити певну модель границі і зробити припущення

щодо зв'язку дифузійних потоків на межі і в об’ємі, тобто обрана модель

повинна якимось чином враховувати "відсмоктування" атомів з межі в

зерно. Врахування дифузійного обміну між межею і об’ємом зерна

необхідне з тієї причини, що частка границь в об’ємі кристала мала, і,

наприклад, при середній величині розміру зерна a=100µm частка границь

зерна f gb   / a не перевищує 10 . Згідно Харрісону [234], дифузійне
-5

перенесення від границі до об’єму зерен не залежить від феноменологічної

моделі дифузії і залежно від часу здійснюється в три стадії:

1. На першій стадії обмін атомами між границею і об’ємом не

здійснюється. Це виконується за умови, що дифузійна довжина

l  D t  0,1 , де δ – ширина границі зерна, Dg – коефіцієнт дифузії водню
g

в об’ємі зерна.

2

2. На другій стадії за умови 10  D t  0,2 0,4a виникає
g
інтенсивне перенесення атомів між границею і об’ємом зерна.


3. Третя стадія виникає за умови D t  0,8 1,0aта потік атомів з
g
області границь зерен врівноважується з потоком з неспотвореної гратки.

Найпростіший опис зернограничної дифузії запропонував Фішер в

1951 році [238]. Надалі модель Фішера уточнювалася іншими авторами, але

суть її залишалася незмінно колишньою. У своїй моделі Фішер виходив з

наступних припущень:

62