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扩散焊时固体中的扩散有何规律?
扩散焊时固体中的扩散遵循扩散的基本规律。扩散是指相互接触 的物质,由于热运动而发生的相互渗透,扩散向着物质浓度减小的方 向进行,使粒子在其占有的空间均匀分布,它可以是自身原子的扩 散,也可以是外来物质形成的异质扩散。 扩散系数D是扩散的基本参数,其定义为单位时间内经过一定 平面的平均粒子数。扩散系数对加热时晶体中的缺陷、应力及变形特 别敏感。当晶体小的缺陷,特别是空穴增加时,使原子在固体中的扩 散加速,扩散系数D与温度呈指数关系变化,即D=Doexp(-E/RT)式中,D是扩散系数,单位为cm2/s;E是扩散过程的激活能,单位 为kJ/mol;R是摩尔气体常数;D是指数前系数;T是绝对温度 单位为K。
由上式可以看出,扩散系数随着温度的提高而显著增加。 原子一般从高浓度区向低浓度区扩散。对于两个理想接触面的柱 体(半无限体),原子的平均扩散距离有如下计算公式,即x=2(D)°3 式中,D是扩散系数,单位为cm2s;t是扩散时间,单位为s 由上式可以看出,扩散焊时,原子的扩散距离与时间的平方根成正比。在扩散焊时,可以根据不同的要求选择不同的扩散时间。为了 使焊接接头成分和性能均匀化,要用较长的扩散时间,如果连接界面 间生成脆性的金属间化合物,则要缩短扩散时间。
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