BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  23,502,607
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật hoá vô cơ

Nguyễn Quang Học(1), Nguyễn Đức Hiền, Nguyễn Thị Hòa, Lê Lan Hương, Nguyễn Ngọc Lê

Sự khuếch tán trong các kim loại Au, Cu và các hợp kim xen kẽ AuSi, CuSi

Diffusion in metals Au, Cu, and interstitial alloys AuSi, CuSi

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm Hà Nội

2022

GD-01

27-37

2354-1059

Hợp kim xen kẽ, Năng lượng kích hoạt, Hệ số trước hàm mũ, Hệ số khuếch tán, Thể tích kích hoạt, Ứng suất, Phương pháp thống kê mômen

Interstitial alloy, Activation energy, Pre-exponential factor, Diffusion coefficient, Activation volume, Stress, Statistical moment method

Bài báo thực hiện tính số đối với thể tích kích hoạt, năng lượng kích hoạt, hệ số trước hàm mũ và hệ số khuếch tán đối với các kim loại Au, Cu và các hợp kim xen kẽ AuSi, CuSi trong khoảng nồng độ nguyên tử xen kẽ từ 0 đến 4%, trong khoảng nhiệt độ từ 700 đến 1873 K, trong khoảng áp suất từ 0 đến 180 GPa và trong khoảng độ biến dạng từ 0 đến 5%. Bài báo xác định sự phụ thuộc của hệ số khuếch tán vào áp suất và độ biến dạng đối với các kim loại và hợp kim nói trên. Kết quả tính số bằng SMM đã chứng tỏ rằng định luật Arrhenius được nghiệm đúng đối với kim loại và hợp kim xen kẽ tại các áp suất và nồng độ nguyên tử xen kẽ khác nhau. Các kết quả tính số bằng phương pháp thống kê mômen (SMM) đối với Au ở T = 1000 K và T = 1250 K và áp suất không phù hợp tốt với thực nghiệm đối với năng lượng kích hoạt (sai số dưới 10%) và phù hợp về bậc độ lớn đối với hệ số trước hàm mũ và hệ số khuếch tán. Các kết quả tính số hệ số khuếch tán bằng SMM đối với Au trong khoảng từ 977 đến 1321 K và đối với Cu trong khoảng từ 933,95 đến 1336,15 K được so sánh với với thực nghiệm và tính toán khác và cho sự phù hợp khá tốt về bậc độ lớn. Các kết quả tính số thể tích kích hoạt bằng SMM đối với Au và Cu phù hợp tốt với các tính toán khác. Các kết quả tính số bằng SMM đối với các đại lượng khuếch tán của các hợp kim xen kẽ AuSi, CuSi ở các nhiệt độ, áp suất, ứng suất và nồng độ nguyên tử xen kẽ khác nhau có tính dự báo, định hướng cho các thực nghiệm trong tương lai.

The paper performs numerically the vacancy activation volume, the activation energy, the pre-exponential factor, and the diffusion coefficient for metals Au, Cu, and alloys AuSi, CuSi in the interval of the concentration of interstitial atoms from zero to 4%, in the interval of temperature from 700 to 1873 K, in the interval of pressure from zero to 180 GPa and the interval of strain from zero to 5%. The paper determines the dependence of the diffusion coefficient on pressure and stress for above mentioned metals and alloys. SMM numerical results show that the Arrhenius law is satisfied for metals and interstitial alloys at different pressures and concentrations of interstitial atoms. SMM numerical results for Au at T = 1000 K and T = 1250 K and at zero pressure are in good agreement with experiments for the activation energy (errors are below 10%) and agree in terms of magnitude for the pre-exponential factor and the diffusion coefficient. SMM numerical results of the diffusion coefficient for Au in the interval of temperature from 977 to 1321 K and for Cu in the interval of temperature from 933.95 to 1336.15 K are compared with experiments and other calculations and there are rather good agreement in terms of magnitude. SMM numerical results of the activation volume of Au and Cu agree well with other calculations. SMM numerical results for diffusion quantities of interstitial alloys AuSi, CuSi in different temperatures, pressures, stresses, and concentrations of interstitial atoms anticipate and orient experiments in the future.

TTKHCNQG, CVv 157

Xem toàn văn
  • [1] R. J. Good and C. J. Hope, (1970,), The Journal of Chemical Physics,,The Journal of Chemical Physics, Vol. 53, Iss.2, pp.540-543.
  • [2] M. N. Magomedov, (2006), The calculation of the parameters of the Mie-Lennard-Jones potential.,High Temperature, Vol.44, Iss.4, pp.513-529.
  • [3] M. N. Magomedov, (1987), On calculating the Debye temperature and the Gruneisen parameter.,Zhurnal Fizicheskoi Khimii, Vol. 61, Iss.4, pp.1003-1009 (in Russian).
  • [4] N. Q. Hoc, N. D. Hien, V. T. Linh, P. H. Trang and L. H. Viet, (2021), Nghiên cứu sự khuếch tán của nguyên tử xen kẽ trong hợp kim xen kẽ AuSi với cấu trúc lập phương tâm diện.,Journal of Science of HNUE, Natural Sciences, Vol. 66, Iss. 1, pp.30-41.
  • [5] N.Q.Hoc, P.T.T.Loan, N.T.Viet and N.N.Le, (2020), The diffusion in FCC binary interstitial alloy.,HNUE Journal of Science, Natural Sciences, Vol. 65, Iss. 10, pp. 18-23.
  • [6] N. Q.Học, N.Đ.Hiền và N.H.Nhung, (2020), Nghiên cứu lí thuyết khuếch tán của hợp kim thay thế AB xen kẽ nguyên tử C với cấu trúc LPTK.,HNUE Journal of Science, Natural Sciences, Vol. 65, Iss. 3, pp. 31-38.
  • [7] N.Q.Học, Đ.Q.Vinh, L.H.Việt và N.V.Phương, (2016), Nghiên cứu lí thuyết khuếch tán của hợp kim xen kẽ AB với cấu trúc lập phương tâm khối.,Journal of Science of HNUE, Natural Sciences, Vol. 61, Iss. 4, pp. 3-9.
  • [8] N.Q.Hoc, B.D.Tinh, D.Q.Vinh and L.H.Viet, (2016), Diffusion of interstitial atoms in interstitial alloys FeSi and FeH with BCC structure under pressure.,The Metropolitan University’s Journal of Science, Natural Science and Technology, Iss. 8, pp. 48-56
  • [9] R.H. Dickerson, (1954), Effect of hydrostatic pressure on the self-diffusion rate in single crystals of gold,,University of Arizona.
  • [10] (), http:// www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2003/pdf/1871.pdf.,
  • [11] M. J.Aziz, (1997), Thermodynamics of diffusion under pressure and stress: Relation to point defect mechanisms.,Applied Physics Letters, Vol. 70, Iss. 21, pp.2810-2812.
  • [12] V. Rosato, M.Guillope and B.Legrand, (1989), Thermodynamical and structural properties of fcc transition metals using a simple tight-binding model,Philosophical Magazine A, Vol. 59, Iss. 2, pp. 321-336.
  • [13] G. J. Ackland, G. Tichy, V. Vitek and M. W. Finnis, (1987), Simple N-body potentials for noble metals and nickel.,Philosophical Magazine A, Vol. 56, No. 6, pp. 735-756
  • [14] P. P. Ehrhart, P. Jung, H. Schultz and H. Ullmaier, (1991), In Atomic defects in metals,,edited by H. Ullmaier, Landolt-Bo¨rnstein, New Series, Group III, Vol. 25 Springer-Verlag, Berlin
  • [15] A. A. Kuper, H. Letaw, L. Slifkin, E. Sondkr and C.T. Tomizuka, (1954), Self-diffusion in copper,,Physical Review, Vol. 96, pp. 1224-1225
  • [16] G. Kumar, (2017), The Ring cum Vacancy Mechanism of Diffusion in Pure Metals,,International Journal of Science and Research (IJSR), Vol. 6, Iss. 9, pp. 939-946.
  • [17] S. M. Makin, H. A. Rowe and A. D. Leclaire, (1957), Self-difusion in gold.,Proceedings of the Physical Society, Section B, Vol. 70, Iss. 6, pp. 545-552.
  • [18] B. Okkerse, (1956), Self-diffusion of gold.,Physical. Review, Vol. 103, p.1246
  • [19] H. C. Gatos and A. D. Kurtz, (1954), Determination of the self-diffusion coefficients of gold by Autoradiography.,Journal of Metals, New York, Vol. 6, p. 616.
  • [20] H. A.C. McKay, (1938), The self-diffusion coefficient of gold.,Transactions of the Faraday Society, Vol. 34, pp. 845-849.
  • [21] A. M. Sagrubskii, (1937), Izv.Akad.,Nauk. SSSR, Vol. 6, p. 903