Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 26. 28 juni 1941 - Diffusion mellan metaller i fast tillstånd, av F. Neumeyer
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
Fig. 2. Elernentenas absoluta smältpunkter i det periodiska systemet
. . , .. , . 10 000 , ...
(reciproka värdet _— + 60).
Tm
dc ,
flyter genom tvärsnitt q per tidsenhet t, – = kon-
centrationskvotienten, x — vägkoordinaten och D —
— diffusionskonstanten. Med hjälp av första
ekvationen bestämmes den i stationärt tillstånd
diffunde-rade substansmängden, med hjälp av den andra
koncentrationens tidsförlopp. För diffusion i rymden
kunna ekvationer för de tre huvudaxlarna i rymden
uppställas. För att taga hänsyn till
diffusionskonstan-tens beroende av koncentrationen införes enligt
Ma-tano en ny variabel (x sjt). Diffusionskonstanten D
uttryckes antingen i cm2 per sek. eller i cm2 per dag.
Grundläggande är dessutom den s. k. Gibbska
fasregeln (1874), som hänför sig till alla enhetliga delar
(faser P) inom vissa temperatur- och tryckgränser
(frihetsgrader F) som äro stabila
för varje substans [n):
F=n+2—P ... (3)
I en substans bestående av ett
enda ämne (t, e. en ren metall)
är n = 1, Fi—0 (dvs. ej
variabel) och P — 2 (dvs. det finns en
isotrop flytande fas [smälta] pius
en anisotrop fast fas [kristall]
vid konstant temperatur).
Fasregeln är betydelsefull för de
"fasta lösningarna" och
legeringar av två eller flera metaller.
Dessa kunna uppstå genom
stelnande ur gemensam smälta
(legering i vanlig mening) eller
de kunna bildas genom diffusion
sinsemellan i ångformigt,
flytande eller fast tillstånd. Den
grafiska framställningen av dessa
problem har för första gången
förverkligats av holländska pro-
fessorn Bakhuis Roqzeboom. Han skiljer
mellan fem huvudtyper av
tillståndsdiagram eller smältdiagram, i vilka den
horisontella axeln alltid representerar
legeringens koncentration i viktsprocent och
den vertikala temperaturen
(smältpunk-terna) i grader Celsius.
I de gällande teorierna för
diffusions-processer har ej tagits hänsyn till en
eventuell elektrisk laddning resp. en
transport av materien med hjälp av
elektroner. Detta spelar, som bekant, en
dominerande roll vid diffusion av
gasformiga och flytande ämnen (Nernsfs
teori om elektrolytiska
ledningsförmågan). Analoga föreställningar vid
platsbyte av atomer inom fasta kroppar äro
hittills okända och man talar därför om
elektrisk neutralitet.
Trots detta ha såväl Seith (1934/35)
som Jost (1935) i vissa fall påvisat att de
diffunderande partiklarna i fasta
metalllegeringar genom elektriska strömmen
kunna borttransporteras och alltså vore
laddade metall joner. Så vandrade vid
kontrollförsök guld i bly till anoden, kol
i järn samt palladium i guld och koppar
i guld till katoden. Fenomenet kallas av Seith
"metallegeringars elektrolys". Vid diffusion av
fasta metaller måste tagas hänsyn till ytterligare
ett fenomen. I vissa fall ingå nämligen de olika
diffusionsbeståndsdelarna delvis kemiska föreningar
med varandra. De bilda då vid olika temperaturer
inom blandningskristallerna skikt av intermetalliska
föreningar. Som exempel nämnas järn och zink, som
kunna bilda Fe Zn7 och F5 Zn2, järn och aluminium,
som bilda Al3 Fe, Al5 Fe;2, föreningar mellan
magnesium och aluminium m. m. Delvis ha dessa reaktioner
en volymändring av kristallerna till följd (meit en
volymförstoring). Dessa reaktioner yttra sig i
diffu-sionsdiagram ofta såsom diskontinuitetspunkter.
Omvänt tillåter närvaron av sådana punkter slutsatsen
om bildande av föreningar under diffusionen.
Fig. 3.
/A v\
Elementenas volymändring (––j i cm3/g vid smältandet i det
periodiska systemet enligt Endo.
278
14 juni 1941
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
