URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий А.А. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах
Id: 282591
1059 р.

Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах Изд. 2

URSS. 2022. 280 с. ISBN 978-5-9710-9544-6.
Белая офсетная бумага

Аннотация

Диффузия — процесс, определяющий структуру и свойства металлов и, следовательно, их поведение в условиях эксплуатации.

В книге рассмотрено современное состояние физики диффузии на основе термодинамического анализа, сочетающегося с обсуждением кинетических факторов. Большое внимание уделено механизмам диффузии, роли дефектов в процессе диффузионного перемещения, влиянию структуры вещества и состояния электронов на кинетику диффузии.... (Подробнее)


Оглавление
top
Предисловие к первому изданию5
Глава I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ШИЗИКИ ДИФФУЗИИ7
1. Описание диффузионного опыта7
2. Основные этапы развития физики диффузии9
3. Термодинамический и кинетический аспекты диффузионного перемещения атомов14
Глава II ДИФФУЗИЯ КАК ПЕРЕХОД ЧЕРЕЗ БАРЬЕР18
1. Зависимость коэффициента диффузии от температуры18
2. Применение теории абсолютных скоростей реакций22
3. Динамические теории30
4. Корреляция между параметрами самодиффузии и термодинамическими свойствами металла39
Глава III МЕХАНИЗМЫ ДИФФУЗИИ И ДЕФЕКТЫ51
1. Механизмы диффузии51
2. Равновесная концентрация вакансий55
3. Источники и стоки вакансий59
4. Связь между параметрами диффузии и характеристиками вакансий81
5. Комплексы точечных дефектов86
6. Методы исследования дефектов99
7. Некоторые результаты исследования вакансий111
8. Особенности диффузии по границам зерен115
Глава IV ДИФФУЗИЯ И СЛУЧАЙНЫЕ БЛУЖДАНИЯ124
1. Концепция случайных блужданий124
2. Задача о достижении границ129
3. Диффузионное уширение линий резонансного поглощения ɣ-квантов в твердых телах133
4. Эффект корреляции136
5. Изотопный эффект147
Глава V ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ152
1. Теория Онзагера152
2. Влияние внешних сил154
3. Диффузия в однокомпонентных и бинарных системах (самодиффузия, диффузия в твердых растворах, эффект Киркендалла)156
4. Многокомпонентная диффузия172
5. Термодиффузия в твердых растворах173
Глава VI ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ И ДИФФУЗИЯ187
1. Диффузия в аномальных о. ц. к. металлах187
2. Объемный и электронный эффекты при диффузии примесей в разбавленных растворах192
3. Связь между электронной структурой и диффузионными характеристиками198
4. Межузельная диффузия в твердых растворах замещения203
Глава VII РОЛЬ ДИФФУЗИИ В РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ207
1. Диффузия и движение дислокаций (деформация)207
Переползание дислокаций207
Полигонизация и диффузия211
Ползучесть и диффузия217
Движение большеугловых границ зерен222
Проскальзывание по границам зерен228
Диффузия и сверхпластичность231
2. Диффузия и фазовые превращения236
3. Диффузия и старение242
4. Диффузия и испарение261
Список литературы274

Предисловие к первому изданию
top

Диффузия в твердых телах является сложным процессом, который допускает множество толкований, относящихся к различным его аспектам. В последние годы собран большой экспериментальный материал по диффузии в металлах и сформулирован ряд новых теоретических концепций. Кроме общего развития физики металлов и, в частности, теории несовершенств кристаллической решетки, этому несомненно способствовало появление тонких физических методов исследования, позволивших получить новую и значительно более прецизионную информацию о диффузионном процессе.

Цель книги — отразить различные концепции и по возможности охарактеризовать ситуацию в теории диффузии, сложившуюся в настоящее время. При этом авторы считали, что сочетание термодинамического анализа с рассмотрением кинетических факторов является наиболее рациональным способом обсуждения основных идей физики диффузии и наиболее важных опытов.

Основное внимание уделено механизмам диффузии, ее описанию на основе термодинамики необратимых процессов, связи диффузионной подвижности со структурой и электронными состояниями и кинетическим толкованиям.

Следует также отметить один важный аспект, объясняющий «заинтересованность» в диффузии. Диффузия дает ключ к описанию сложных

процессов и пониманию причин изменения свойств материалов в результате внутренних превращений и воздействия внешних полей (температурного, силового и т. д.). В последней главе сделана попытка оценить роль диффузии в различных процессах, особенно в процессах пластической деформации, т. е. движении дислокаций, старении и коагуляции фаз, испарении и т. д.

Охватить все вопросы теории диффузии в одной книге не представляется возможным. Поэтому не рассмотрены диффузии в многофазных системах, электроперенос, диффузия в многокомпонентных растворах и др.

Авторы благодарны Л. С. Швиндлерману за обсуждение раздела «Движение большеугловых границ зерен» и некоторых других, а также Я. Е. Гегузину за ценные советы, которые были даны при рецензировании рукописи.

1974 г.


Об авторах
top
photoБокштейн Борис Самуилович
Доктор физико-математических наук по специальности «Физика твердого тела», профессор. Профессор кафедры физической химии НИТУ «МИСиС». Заслуженный деятель науки РФ, почетный работник высшего профессионального образования РФ, почетный член Французского общества металлургии и материалов, Соросовский профессор. Область научных интересов: термодинамика и кинетика процессов в твердых телах, диффузия и дефекты в металлах, сплавах, аморфных и нанокристаллических материалах, диффузия и сегрегация в межкристаллитных границах (границах зерен, межфазных границах), зернограничное смачивание. Член редколлегий российских и международных журналов. Автор более 250 научных статей, 10 книг и 4 учебников.
photoБокштейн Самуил Зейликович
Доктор технических наук, профессор. По окончании Московского института стали всю жизнь работал во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ), пройдя путь от техника до главного научного сотрудника.

Область научных интересов: материаловедение и физика металлов, конструкционные материалы для аэрокосмической техники, жаропрочные никелевые сплавы. Один из пионеров применения метода радиоактивных изотопов в физическом металловедении, создатель школы, заслужившей международное признание. Автор более 150 статей и 5 книг. По совокупности этих работ в 1984 году стал лауреатом Ленинской премии в области науки и техники.

photoЖуховицкий Александр Абрамович
Советский физикохимик. Доктор химических наук, профессор. Создатель научной школы в области газовой хроматографии. В 1930–1948 гг. работал в Физико-химическом институте имени Л. Карпова, с 1948 г. — на кафедре физической химии Московского института стали и сплавов; в 1949–1977 гг. возглавлял эту кафедру.

А. А. Жуховицкий предложил новые способы хроматографического определения легких и тяжелых примесей в газах и разработал новый вариант хроматографии — хромадистилляцию, сформулировал теорию и создал высокочувствительные полупроводниковые, диэлектрические и пьезоэлектрические детекторы для хроматографии и регистрации малых изменений температуры. Его основные научные работы посвящены изучению поверхностных явлений, развитию теории растворов, хроматографии.