问题
问答题
试证明:脱溶分解的扩散系数D为正值(正常扩散),而Spinodal分解的扩散系数D为负值(上坡扩散)。在这两种相变中,形成析出相的最主要区别是什么
答案
参考答案:根据扩散原理,扩散系数可写成:
[*]
其中,Ci是i组元在固溶体中摩尔分数;γi是i组元的活度系数;Bi为i组元的迁移率。
对二元系有
dG=uAdCA+uBdCB
而CA=1-CB,则
[*]
由于[*]
代入上式,得
[*]
[*]
因为 [*]
故[*]
代入原式得[*]
对脱溶分解:[*],即有D>0;
对Spinodal分解:[*],即有D<0。
二者形成析出相最重要的区别在于形核驱动力和新相的成分变化。在脱溶转变时,形成新相要有较大的浓度起伏,新相与母相的成分有突变,因而产生界面能,需要较大的形核驱动力以克服界面能,以及需要较大的过冷度。而对Spinodal分解,没有形核过程,没有成分的突变,任意小的浓度起伏都能形成新相而长大。