Page 79 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

79

Потоки дифузійно-рухомого та пасткованого водню в загальному вигляді

запишемо як:

DC
J   L L  μ , (3.25)
L
RT L
DC
J   T T T  μ , (3.26)
T
RT
тут J і J – потоки водню; D і D – коефіцієнти дифузії для дифузійно-рухомого
L
T
L
T
та пасткованого станів; C і C – відповідні концентрації; R – універсальна газова
L
T
стала; T – абсолютна температура. Для пасткованого водню зазвичай приймають
D = 0, оскільки пастки не утворюють неперервної мережі для дифузії, а
T
рухливість пасткованого водню є практично відсутньою [90, 131].

Хімічний потенціал пов’язують зі ступенем заповнення ґраткових вузлів

або пасток. Для вузлів певного типу ступінь заповнення визначають як:

C
θ  i , (3.27)
i
N i

де Ni – загальна кількість доступних вузлів відповідного типу.

Для врахування впливу гідростатичних напружень хімічний потенціал

доцільно подавати як суму концентраційної та механічної складових. Для малих

ступенів заповнення використовують співвідношення:

 θ 
σ V
μ L μ  0 l RT n   L   H h , (3.28)
L

 1θ L 
де V – частковий молярний об’єм водню в металі;  – гідростатичне
H
h
напруження. Цей запис відображає фізичний зміст моделі: зони тривісного

розтягу знижують хімічний потенціал водню і тому стають зонами його

локального накопичення.

Підставляючи (3.28) у (3.25) та групуючи доданки за відповідними градієнтами,

одержуємо узагальнений закон Фіка (Fick) для дифузійно-рухомого водню:

DV
J  D  C  L H C  σ . (3.29)
L
L
L
RT L h