第六章 材料中的扩散：本章主要介绍固体材料中扩散的宏观规律及其应用，以及扩散的机制和影响因素。6.1扩散第一定律和第二定律:扩散是在没有宏观物质流动时，由于热运动而导致原子或分子等微粒在介质中迁移的现象。其本质是原子无序跃迁的统计结果，不是原子的定向移动。扩散第一定律和第二定律分别描述了稳态扩散和非稳态扩散条件下扩散现象的宏观规律。[判断题]扩散现象仅在固体材料中存在。选项:[错, 对]
6.2柯肯达尔效应:发生互扩散的扩散偶中，由于两组元的原子以不同的速率(DA≠DB)相对扩散而引起的标记面漂移现象称为柯肯达尔效应。柯肯达尔效应广泛存在于置换型扩散偶中，如Ag-Au，Ag-Cu，Au-Ni，Cu-Al，Cu-Sn，Ti-Mo。Darken提出了描述二元系置换固溶体中的扩散行为的两个方程。只要将扩散第一及第二定律中的扩散系数换为合金的互扩散系数，扩散定律对置换固溶体的扩散仍然是适用的。
6.3扩散定律的应用:对于稳态扩散问题，可应用扩散第一定律。经常应用该原理测量某组元在某种基体材料中的扩散系数。对于非稳态扩散问题，依据初始条件和边界条件的不同，有不同的微分方程解，常见的有限定源扩散的薄膜解、恒定源扩散的误差函数解、扩散退火消除枝晶偏析问题的正弦解。
6.4扩散机制:间隙机制是间隙固溶体中间隙原子（H、B、C、N等）的扩散机制。空位机制是纯金属自扩散和置换固溶体互扩散的扩散机制。填隙机制所需能量高，经常在离子材料中出现。换位机制需要两个或多个原子协同跳动，所需能量较高，通常情况下金属中难以实现，而且按该机制不会出现柯肯达尔效应。
6.5反应扩散:反应扩散是指通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断生成新相的扩散过程。在扩散温度下，二元扩散偶中不存在两相区，只能形成不同的单相区。
6.6影响扩散的因素:影响扩散的因素主要包括温度、晶体的类型与结构、晶体缺陷、化学成分等。
[判断题]扩散第一定律的适用条件是非稳态扩散。选项:[错, 对]
[判断题]柯肯达尔效应在所有类型固溶体中都有可能出现。选项:[错, 对]
[判断题]可以应用扩散第二定律的误差函数解求解实际生产中的钢铁渗碳问题。选项:[对, 错]
[判断题]置换固溶体中的溶质原子是以间隙机制扩散的。选项:[对, 错]
[判断题]通常情况下，沿晶界进行扩散比在晶粒内部扩散容易。选项:[对, 错]
[单选题]扩散的驱动力是（）选项:[化学位梯度, 浓度梯度, 重力场, 温度梯度]
[判断题]反应扩散形成的新相与基体相之间没有相界面。选项:[对, 错]
[判断题]随温度的升高，扩散系数线性增大。选项:[错, 对]
[判断题]影响扩散常数的因素主要是温度和扩散激活能。选项:[错, 对]
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