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固体中的扩散应力研究

陈永翀

金属学报

固体中原子的互扩散行为导致的应力应变现象越来越受到人们的重视。这种扩散应力不仅可以引起材料的宏观变形，而且可能使材料内部形成特殊的微观组织。本论文系统地阐述了固体中原子扩散与应力之间的相互作用问题，区别了应力扩散与扩散应力的概念，并通过流点体积生长率的推导，建立了互扩散区域内流点应力应变与原子扩散流之间的变量关系，提出描述固态互扩散区域内扩散应力与应变的一般理论。在此基础上，作者分析了固态反应周期层片型结构的形成机理和薄片扩散偶的扩散弯曲问题，并提供相应的理论解释。

关键词: 扩散偶 , interdiffusion growth , periodic-layered structure , diffusion-induced stresses

Zn/Cu_xTi_y体系固态反应周期层片型结构研究^*

巩宇 , 陈永翀 , 刘丹丹 , 张艳萍 , CSERHáTICsaba , CSIKAttila

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00289

采用液接法制备Zn/Cu_xTi_y扩散偶, 利用SEM和EDS等对扩散偶在663 K保温不同时间后的反应区进行分析. 结果表明, 除Zn/CuTi₂和Zn/CuTi体系以外, 其它5个扩散反应体系能够形成周期层片型结构, 分别是Zn/Cu₉Ti, Zn/Cu₄Ti, Zn/Cu₇Ti₃, Zn/Cu₃Ti₂, Zn/Cu₄Ti₃. Zn/Cu_xTi_y体系靠近反应区前沿的周期层片结构由单相CuZn₂和双相CuZn₂+TiZn₃交替构成, 而且周期层片型结构的层片厚度与Cu_xTi_y合金的成分有关: Cu_xTi_y合金中Cu原子含量越高, 对应反应区的周期层片厚度越小. 上述实验结果符合扩散应力模型的预测.

关键词: Zn/CuxTiy , 扩散偶 , 固态反应 , 周期层片结构 , 扩散应力

Zn/CuxTiy体系固态反应周期层片型结构研究

巩宇 , 陈永翀 , 刘丹丹 , 张艳萍 , CSERH(A)TICsaba , CSIKAttila

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00289

采用液接法制备Zn/CuxTiy扩散偶,利用SEM和EDS等对扩散偶在663 K保温不同时间后的反应区进行分析.结果表明,除Zn/CuTi2和Zn/CuTi体系以外,其它5个扩散反应体系能够形成周期层片型结构,分别是Zn/Cu9Ti,Zn/Cu4Ti,Zn/Cu7Ti3,Zn/Cu3Ti2,Zn/Cu4Ti3.Zn/CuTiy体系靠近反应区前沿的周期层片结构由单相CuZn2和双相CuZn2+TiZn3交替构成,而且周期层片型结构的层片厚度与CuxTiy合金的成分有关:CuxTiy合金中Cu原子含量越高,对应反应区的周期层片厚度越小.上述实验结果符合扩散应力模型的预测.

关键词: Zn/CuxTiy , 扩散偶 , 固态反应 , 周期层片结构 , 扩散应力

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