THE KIRKENDALL EFFECT AND PHASE FORMATION KINETICS DURING SOLID STATE REACTIONS

M. V. Yarmolenko

Анотація


In the article it was proved theoretically and experimentally that the interface curvature can either accelerate or slow down the Kirkendall shift and the diffusion phase layer growth in cylindrical and spherical samples when compared with a planar sample depending on the average phase concentration only. It is shown that internal stress, arising due to dilatation during phase growth, can either accelerate or slow down the growth in addition to the above-mentioned effect, depending on the difference in mobilities of different atoms within each phase and independently on the sign of dilatation.

У статті доведено теоретично та підтверджено експериментально, що кривизна міжфазної границі може як пришвидшувати, так і уповільнювати дифузійне утворення шарів фаз у циліндричних та сферичних зразках та зміщення Кіркендалла в залежності лише від середньої концентрації однієї з речовин. Додатково впливати на кінетику можуть також внутрішні механічні напруги, які виникають у процесі фазоутворення. 

В статье доказано теоретически и подтверждено экспериментально, что кривизна межфазной границы может как ускорять, так и замедлять диффузионное образование слоев фаз в цилиндрических и сферических образцах и смещение Киркендалла в зависимости только от средней концентрации одного из веществ. Дополнительно влиять на кинетику могут тоже внутренние механические напряжения, которые возникают в процессе фазообразования. 




Повний текст:

PDF

Посилання


Smigelskas, A. D. and Kirkendall, E.O. (1947) Transactions of the Metallurgical Society of AIME, 171, 130-142.

Darken, L. S. (1948) Transactions of the Metallurgical Society of AIME, 175, 184-201.

Guy, A. “Reference planes for binary diffusion with variable molar volume”// Journal of Materials Science. - 1985, Volume 20, Issue 12, pp. 4317-4328.

Yarmolenko M. V. “The Kirkendall Effect: Analytical Solution and Monte Carlo Modeling” // Defect and Diffusion Forum. - 1997.- Vols. 143-147. - P. 509-514.

Tu, K. N. and Gusak, A. M. “A comparison between complete and incomplete cellular precipitations” // Scripta Materialia. – 2018. – V.146. - P. 133-135.

Hiroki Cho, Kazu-Masa Yamada, Takahisa Okino,” New Analytical Method of Interdiffusion Problems” // Journal of Modern Physics. – 2018. - № 9. - Pages 130-144.

A. M. Gusak, M. V. Yarmolenko, "A simple way of describing the diffusion phase growth in cylindrical and spherical samples" // Journal of Applied Physics. -1993. - Vol.73,№10. -pp. 4881-4884.

M. V. Yarmolenko, A. M. Gusak, K. P. Gurov, “A model of growth of an intermediate phase in bi- and polycrystals” // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 1993. – 65(3). – P. 876 – 881.

Yarmolenko, M. V. “Grain Boundary Diffusion Parameters Determination using A-Kinetics of Intermetallic Layer Formation” // Solid State Phenomena. - 2000. - Vol.72, pp. 251-254.

T. V. Zaporozhets, N. V. Storozhuk, and A. M. Gusak, “Competition of Voiding and Kirkendall Shift during Compound Growth in Reactive Diffusion–Alternative Models” // Металофізика і новітні технології - 2016. – Т.38, №10. – С.1279—1292.

Yarmolenko M. V. “Solid State Reactions during Diffusion: Phase Formation Kinetics” // Науковий огляд. – 2017. - №4 (36). - с.188 - 193.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна.

 


тИЦ и PR сайта naukajournal.org