Mối Quan Hệ Mới Giữa Hệ Số Khuếch Tán Tự Và Hệ Số Khuếch Tán Tạp Chất Trong Các Pha Dung Dịch Nhị Phân

Jinghua Xin1, Yong Du1,2, Shunli Shang3, Senlin Cui4, Jianchuan Wang1, Baiyun Huang1, Zikui Liu3
1State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha, P.R. China
2Sino-German Cooperation Group “Microstructure in Al alloys”, Changsha, P.R. China
3Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, USA
4Department of Mining and Materials Engineering, McGill University, Montreal, Canada

Tóm tắt

Một mối quan hệ mới giữa các hệ số khuếch tán tự và hệ số khuếch tán tạp chất đã được đề xuất cho các pha dung dịch nhị phân và được xác minh qua 30 dung dịch rắn. Theo mô hình này, một hệ số khuếch tán tạp chất trong một pha nhị phân có thể được dự đoán khi ba hệ số khuếch tán còn lại đã được biết. Ứng dụng của mô hình hiện tại được minh họa trong hệ thống Al-Mg.

Từ khóa

#khuếch tán #hệ số khuếch tán #dung dịch nhị phân #tạp chất #Al-Mg

Tài liệu tham khảo

1. Y. Du, L. Zhang, S. Cui, D. Zhao, D. Liu, W. Zhang, W. Sun and W. Jie: Science China Technological Sciences, 2012, vol. 55, pp. 306-328. 2. P. Hohenberg and W. Kohn: Phys. Rev., 1964, vol. 136, pp. B864. 3. W. Kohn and L. Sham: Phys. Rev. A, 1965, vol. 140, pp. 1133-1138. J.O. Andersson, L. Höglund, B. Jönsson and J. Ågren: Fundamentals and Applications of Ternary Diffusion. G.R. Purdy, ed., Pergamon, Oxford, 1990, pp. 153–63. 5. J. Xin, W. Zhang, J. Wang, D. Zhao, Y. Du, L. Zhang and B. Huang: Comput. Mater. Sci., 2014, vol. 90, pp. 32. 6. M. Mantina, Y. Wang, R. Arroyave, L.Q. Chen, Z.K. Liu and C. Wolverton: Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 100, pp. 215901. 7. M. Mantina, S.L. Shang, Y. Wang, L.Q. Chen and Z.K. Liu: Phys. Rev. B, 2009, vol. 80, pp. 184111. 8. W. Zhang, L. Zhang, Y. Du, S. Liu and C. Tang: Int J Mater Res., 2014, vol. 105, pp. 13. 9. J. Askill: Empirical and Semi-Empirical Diffusion Relations, p. 2, Springer, US, 1970. 10. O. Sherby and M.T. Simnad: Trans. ASM, 1961, vol. 54, pp. 227. 11. A.D. Le Claire: Diffusion in Body-Centered Cubic Metals, p. 10, Metals Park, Ohio, 1965. 12. S. Dushman and I. Langmuir: Phys. Rev., 1922, vol. 20, pp. 113. 13. D. Lazarus: Phys. Rev., 1954, vol. 93, pp. 973-976. 14. A.D. Le Claire: Philos. Mag., 1962, vol. 7, pp. 141-167. 15. B.C. Zhou, S.L. Shang, Y. Wang and Z.K. Liu: Acta Mater., 2016, vol. 103, pp. 573-586. 16. C. Chen, L. Zhang, J. Xin, Y. Wang, Y. Du, F. Luo, Z. Zhang, T. Xu and J. Long: J. Alloys Compd., 2015, vol. 645, pp. 259-268. 17. S.L. Shang, H.Z. Fang, J. Wang, C.P. Guo, Y. Wang, P.D. Jablonski, Y. Du and Z.K. Liu: Corros. Sci., 2014, vol. 83, pp. 94-102. 18. D. Simonovic and M.H.F. Sluiter: Phys. Rev. B, 2009, vol. 79, pp. 054304. H.L. Lukas, S.G. Fries and B. Sundman: Computational thermodynamics: The Calphad Method., p. 129, Cambridge University Press, New York, 2007. C.Wagner and W. Schottky: Z. Whys. Chem., 1930, vol. 11, pp. 163-210. 21. A. Engström and J. Ågren: Z. Metallkd., 1996, vol. 87, pp. 92. 22. J.S. Bae, J.H. Yu, B-J. Lee and H.M. Lee: Z. Metallkd., 2000, vol. 91, pp. 672. 23. G. Ghosh: Acta Mater., 2001, vol. 49, pp. 2609-2624. 24. C.E. Campbell, W.J. Boettinger and U.R. Kattner: Acta Mater., 2002, vol. 50, pp. 775-792. 25. W. Gong, L. Zhang, D. Yao and C. Zhou: Scripta Mater., 2009, vol. 61, pp. 100-103. 26. J. Wang, L.B. Liu, H.S. Liu and Z.P. Jin: Calphad., 2007, vol. 31, pp. 249-255. 27. Y.W. Cui, M. Jiang, I. Ohnuma, K. Oikawa, R. Kainuma and K. Ishida: Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 2008, vol. 29, pp. 2-10. 28. J. Wang, H.S. Liu, L.B. Liu and Z.P. Jin: Calphad., 2008, vol. 32, pp. 94-100. 29. D. Liu, L. Zhang, Y. Du, H. Xu, S. Liu and L. Liu: Calphad., 2009, vol. 33, pp. 761-768. 30. L. Zhang, Y. Du, Q. Chen, I. Steinbach and B. Huang: Int J Mater Res., 2010, vol. 101, pp. 1461-1475. 31. B. Jönsson: Scand. J. Metall., 1994, vol. 23, pp. 201-208. 32. B. Jönsson: Scand. J. Metall., 1995, vol. 24, pp. 21-27. 33. N. Matan, H.M.A. Winand, P. Carter, M. Karunaratne, P.D. Bogdanoff and R.C. Reed: Acta Mater., 1998, vol. 46, pp. 4587-4600. 34. Y. Du and J.C. Schuster: Z. Metallkd., 2001, vol. 92, pp. 28-31. 35. L. Höglund and J. Ågren: Acta Mater., 2001, vol. 49, pp. 1311-1317. 36. Y.W. Cui, K. Oikawa, R. Kainuma and K. Ishida: Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 2006, vol. 27, pp. 333-342. 37. J. Yao, Y.W. Cui, H. Liu, H. Kou, J. Li and L. Zhou: Calphad., 2008, vol. 32, pp. 602-607. 38. Y. Liu, L. Zhang, Y. Du, D. Yu and D. Liang: Calphad., 2009, vol. 33, pp. 614-623. 39. J. Wang, C. Leinenbach, H.S. Liu, L.B. Liu, M. Roth and Z.P. Jin: Calphad., 2009, vol. 33, pp. 704-710. 40. S.L. Shang, L.G. Hector, Y. Wang and Z.K. Liu: Phys. Rev. B, 2011, vol. 83, pp. 224104. 41. Y. Liu, D. Yu, L. Zhang and Y. Ge: Calphad., 2009, vol. 33, pp. 425-432. 42. Y. Liu, T. Pan, L. Zhang, D. Yu and Y. Ge: J. Alloy. Compd., 2009, vol. 476, pp. 429-435. 43. Y. Liu, Y. Ge, D. Yu, T. Pan and L. Zhang: J. Alloy. Compd., 2009, vol. 470, pp. 176-182. 44. Y. Liu, L. Zhang and D. Yu: Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 2009, vol. 30, pp. 334-344. 45. Y. Liu, L. Zhang, T. Pan, D. Yu and Y. Ge: Calphad., 2008, vol. 32, pp. 455-461. 46. G. Lindwall and K. Frisk: Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 2009, vol. 30, pp. 323-333. 47. S. Wang, P. Zhou, W. Zhang, S. Cui, L. Zhang, M. Yin, D. Liu, H. Xu, S. Liu and Y. Du: Calphad., 2012, vol. 36, pp. 127-134. 48. D. Liu, L. Zhang, Y. Du and Z. Jin: J. Alloy. Compd., 2015, vol. 634, pp. 148-155. 49. L. Zhang, Y. Du, Y. Ouyang, H. Xu, X.G. Lu, Y. Liu, Y. Kong and J. Wang: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 3940-3950. 50. J. Combronde and G. Brebec: Acta Metallurgica, 1971, vol. 19, pp. 1393-1399. 51. N.L. Peterson and S.J. Rothman: Physical Review, 1967, vol. 163, pp. 645-649. S.K. Das, Y.M. Kim, T.K. Ha and I.H. Jung: Calphad, 2013, vol. 42, pp. 51-58. 53. S. Ganeshan, L.G. Hector Jr and Z.K. Liu: Comp. Mater. Sci., 2010, vol. 50, pp. 301-307. 54. S. Ganeshan, L.G. Hector Jr and Z.K. Liu: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 3214-3228. Y.W. Cui, K. Oikawa, R. Kainuma and K. Ishida: Journal of Phase Equilibria and Diffusion, vol. 27, pp. 333-342., 2008