第八章 - 第三讲-单向扩散与扩散系数
材料科学简答题
1 孪晶和滑移的特点: 相同点: ●宏观上,都是切应力作用下发生的剪切变形; ●微观上,都是晶体塑性变形的基本形式,是晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对另一部分的移动过程; ●两者都不会改变晶体结构; ●从机制上看,都是位错运动结果. 不同点: ●滑移不改变晶体的位相,孪生改变了晶体位向; ●滑移是全位错运动的结果,而孪生是不全位错运动的结果; ●滑移是不均匀切变过程,而孪生是均匀切变过程; ●滑移比较平缓,应力应变曲线较光滑,连续,孪生则呈锯齿状; ●两者发生的条件不同,孪生所需临界分切应力值远大于滑移,因此只有在滑移受阻情况下晶体才以孪生方式形变. ●滑移产生的切变较大(取决于晶体的塑性) ,而孪生切变较小,取决于晶体结构. 2回复机制: 1) 低温回复(0.1-0.3Tm) 点缺陷(空位和间隙原子)运动至晶界出或位错处消失,空位和间隙原子结合消失,空位结合成空位对. 结果导致点缺陷密度降低. 2)中温回复(0.3-0.5Tm) 位错可以在滑移面上滑移或交滑移,使异号位错相遇相消,位错密度下降,位错缠结内部重新排列组合,使变形亚晶规整化. 3)高温回复(>0.5Tm) 位错除滑移外,还可获得足够的能量产生攀移,使滑移面上不规整的位错重新分布, 形成亚晶界和亚晶粒,使弹性畸变能降低. 位错攀移(+滑移)→位错垂直排列(亚晶界) → 多边化(亚晶粒) → 弹性畸变能降低. 4)位错反应形成亚晶肖脱基缺陷离开平衡位置的原子迁移至晶体表面的正常格点位置,而晶体内仅留有空位,晶体中形成了肖特基缺陷 3 滑移: 滑移:是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象. 4 固溶强化: 是指由于溶质原子的固溶而引起的强化效应. 5扩散: 扩散:由于物质中原子(或者其他的微观粒子)的微观热运动所引起的强化效应. 影响扩散的因素1. 温度升高,扩散原子获得能量超越势垒几率增大,且空位浓度增大,有利扩散. 2. 原子结合键越弱,Q 越小,D 越大. 3. 在间隙固溶体中,扩散激活能较小,原子扩散较快;在置换固溶体中扩散激活能比间隙扩散大得多. 4. 晶体的致密度越高,原子扩散时的路径越窄,产生的晶格畸变越大,同时原子结合能也越大,使得扩散激活能越大,扩散系数减小. 5. 晶粒尺寸越小,金属的晶界面积越多,晶界扩散对扩散系数的贡献就越大. 6. 晶体中的位错对扩散也有促进作用7. 化学成分影响:若增加浓度能使原子的Q 减小,而D0 增加,则D 增大. 6 多晶体塑性变形的过程 主要为变形的传递和协调1,变形的传递当多晶体中少数取向有利的晶粒开始滑移时, 当一个晶粒位错在某滑移系上动作后, 位错遇到晶粒便塞积起来, 位错的塞积便会产生很大的应力集中, 应力集中使临近晶粒的位错源启动, 原来取向不利的经理开始变形, 相邻晶粒的变形时位错塞积产生的应力集中得以松弛,滑移传递. 2,变形的协调假如多晶体在变形时各个晶粒的自身变形都像单晶体一样, 彼此独立变形互相不约束, 那么在晶界附近变形将是不连续的,会出现空隙或裂缝,为了适应变形的协调,要求临近晶粒的晶界附近区域有几个滑移系动作,就是已变形晶粒自身,除了变形的主滑移系外,在晶界附件也要求有几个滑移系同时动作. 当有大量晶粒发生滑移后,金属便显示出明显的塑性变形. 7 多晶体金属塑性变形的特点 1.各晶粒变形的不同时性和不均匀性. 2.各晶粒变形的相互协调性,需要五个以上的独立滑移系同时动作. 3.滑移的传递,必须激发相邻晶粒的位错源. 4.多晶体的变形抗力比单晶体大,变形更不均匀. 5.塑性变形时,导致一些物理,化学性能的变化. 6.时间性,多晶体金属塑性变形需要一个过程. 8 晶粒大小对材料强度和塑性的影响 材料晶粒越细,室温强度越高,塑性越好,称为细晶强化. 位错理论解释材料晶粒越细,强度越高,塑性越好. 在外加切应力作用下,位错沿着某个滑移面运动,当位错运动至晶界受阻,便塞积起来,产生了应力集中.由于粗品粒晶界塞积的位锗数多,产生的应力集中较大,更容易使相邻晶粒的位错源开动,即在较低的外力下就开始塑性交形,因而粗品粒的屈服强度较低. 9回复再结晶的组织和化学性能的变化 1. 组织的变化回复阶段:显微组织仍为纤维状,无可见变化,高温回复阶段,胞状位错结构转变为亚晶;
第12讲扩散机制以及影响扩散因素、扩散驱动力
第十二讲扩散机制以及影响扩散因素、扩散驱动力 1.空位扩散与间隙扩散 考点再现：10年以填空的形式考察了间隙扩散和空位扩散两种金属晶体的扩散机制，对于自扩散的定义在08年以前的考试中出现过。 考试要求：对定义的记忆，这一部分今年是可能出填空或者名词解释题的。 知识点 金属晶体的扩散机制由（间隙扩散）和（空位扩散）。★★★ 间隙扩散：指小尺寸的原子在金属晶体内的扩散，间隙原子从一个八面体间隙运动到临近八面体间隙的过程。★★ 空位扩散：晶格结点某处原子空缺时，相邻原子可能跃迁到此空穴位置，月前后又留下新的空穴，原子的这种扩散运动方式叫做空位扩散。★★ 自扩散：当晶体内完全是同类原子时，原子在纯材料中的扩散称为自扩散。★★★★ 扩散系数表达式★★★ 2.柯肯达尔效应 考点再现：唯一的考点，柯肯达尔效应，09年出现过，10年没有考，11考考的可能性极大，大家要充分重视。 考试要求：在理解的基础上记忆，不知道在这个方面会不会增加难度，如果增加难度，比如说给大家一个实际的问题或者现象，让大家解释原因或者原理，大家不要忘记柯肯达尔效应，对于扩散方面能够解决很多的问题。 知识点 柯肯达尔效应的理解，举例说明柯肯达尔效应。★★★★★ 黄铜内流出的Zn原子多，铜盒中Cu原子流入黄铜内较少，Zn和Cu原子两者的扩散速度不一样，使Mo丝的间距发生变化。由于界面两侧的两种原子，在互相扩散到对方的基体中，当其扩散速率不相等时，会发生原始界面的移动，界面移向原始扩散速度较大的一边，这种效应称为柯肯达尔效应。 以上的部分是对于柯肯达尔效应的题目的标准的答法，是命题教师知道我们做出的，所以大家要在理解的基础上对其进行记忆，而且尽量按照上面的内容来答。
扩散原理及技术介绍
扩散原理及技术介绍 袁泽锐 2011.01.17
主要内容 扩散的微观规律 扩散的宏观规律 扩散对电性能的影响 扩散对晶体缺陷的影响 2
一、扩散的微观规律 扩散和布朗运动 扩散机制 晶体中的扩散 晶格原子的扩散 影响扩散系数的因素 3
1.1 扩散和布朗运动 布朗运动又称热运动，不仅在气体和液体中有，在固体中也同样存在；在固体中原子不断地从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置。例如，1223K时碳原子在 γ-Fe中每秒钟要跃迁1010次。 在晶格中原子每次跃迁的距离就是该方向上的原子间距a。一个原子经过多次跃迁才出现一个净位移，如下图所示。但单位时间内原子跃迁的次数愈多造成较大净位移的可能性愈大，或者说回到原来位置的可能性愈小。 所以可以认为单位时间内的净位移愈大，表征布朗运动愈 强烈。这种净位移的大小与浓度梯度的存在与否无关。没 有浓度梯度时原子的布朗运动照样存在，只是不出现定向 扩散流。 4
5 平均平方位移 各原子净位移，从统计观点看，由于有正有负，加起来为零。为了表征布朗运动的强弱，特引入平均平方位移。 平均平方位移的计算方法为：把每个杂质原子净位移的平方加起来再除以杂质原子总数。表示如下： 2222 12N X X X X N +++= 每个杂质原子平方位移和每次跃迁的关系式为： ()1 2 22121 11 2n n n i n j j k j j k j X s s s s s s ?===+=+++=+∑∑ ∑ 上式中，不可能为零，所以n 愈大，愈大，即的大小反映了布朗 运动的强弱。 2j s 2i X 2 X
(完整版)影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，因其特点各异，所以相应的影响因素和曲线就各有不同。 一、影响跨膜运输的因素 1、自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 2、影响协助扩散的因素：（1）细胞膜内外物质的浓度差；（2）细胞膜上相应载体的数量。 3、影响主动运输的因素：（1）载体的种类和数量；（2）能量。 二、影响物质运输速率的曲线分析 1、浓度（在一定范围内）对运输速率的影响曲线： （1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。 （2）协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。 协助扩散或主动运输 2、氧气浓度对物质运输速率的影响曲线： （1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。 （2）主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量，在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，
有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。 三、几点说明 1、要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： （1）分析被运输的物质是否通过细胞膜； （2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）； （3）分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度到低浓度，低浓度到高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。 2、在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限，主动运输还可能受细胞能量供应的限制。 3、氧气浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。 例题1、科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。则细胞膜运输物质X的方式是（） A.自由扩散 B.主动运输 C.协助扩散 D.胞吐 解析：分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其东载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输的方式。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速率不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。综合分析，运输物质X的方式是主动运输。 例题2、物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。回答下列问题：运 输 速 率 O 氧气浓度 主动运输
关于影响金属材料固态扩散的因素与控制
影响金属材料固态扩散的因素与控制 摘要：由扩散第一定律可知，在浓度梯度一定时，原子扩散仅取决于扩散系数D。 对于典型的原子扩散过程，D符合Arrhenius公式，。因此，D仅取决于D0、Q和T，凡是能改变这三个参数的因素都将影响扩散过程。 关键词：温度，因素，扩散，组元，系数 一，温度 由扩散系数表达式看出，温度越高，原子动能越大，扩散系数呈指数增加。以C 在γ-Fe中扩散为例，已知D0=2.0×10-5m2/s，Q=140×103J/mol，计算出927℃和1027℃时C的扩散系数分别为1.76×10-11m2/s，5.15×10-11m2/s。温度升高100℃，扩散系数增加三倍多。这说明对于在高温下发生的与扩散有关的过程，温度是最重要的影响因素。 应该注意，有些材料在不同温度范围内的扩散机制可能不同，那么每种机制对应的D 和Q不同，D便不同。在这种情况下，～并不是一条直线，而是由若干条直线组成的折线。例如，许多卤化物和氧化物等离子化合物的扩散系数在某一温度会发生突变，反映了在这一温度以上和以下受到两种不同的机制控制。图3.15表示出Na+离子在NaCl晶体中扩散系数的实验值。其中，高温区发生的是以点缺陷扩散为主的本征扩散，低温区发生的是以夹杂产生或控制的缺陷扩散为主的非本征扩散。 二，成分 1，组元性质 原子在晶体结构中跳动时必须要挣脱其周围原子对它的束缚才能实现跃迁，这就要部分地破坏原子结合键，因此扩散激活能Q和扩散系数D必然与表征原子结合键大小的宏观或者微观参量有关。无论是在纯金属还是在合金中，原子结合键越弱，Q越小，D越大。 合金中的情况也一样。考虑A、B组成的二元合金，若B组元的加入能使合金的熔点降低，则合金的互扩散系数增加；反之，若能使合金的熔点升高，则合金的互扩散系数减小， 在微观参量上，凡是能使固溶体溶解度减小的因素，都会降低溶质原子的扩散激活能，扩散系数增大。例如，固溶体组元之间原子半径的相对差越大，溶质原子造成的点阵畸变越大，原子离开畸变位置扩散就越容易，使Q减小，D增加。2，组元浓度 在二元合金中，组元的扩散系数是浓度的函数，只有当浓度很低，或者浓度变化不大时，才可将扩散系数看作是与浓度无关的常数。组元的浓度对扩散系数的影 响比较复杂，若增加浓度能使原子的Q减小，而D 增加，则D增大。但是，通常 的情况是Q减小，D 0也减小；Q增加，D 也增加。这种对扩散系数的影响呈相反 作用的结果，使浓度对扩散系数的影响并不是很剧烈，实际上浓度变化引起的扩散系数的变化程度一般不超过2～6倍。 3，第三组元的影响 在二元合金中加入第三组元对原有组元的扩散系数的影响更为复杂，其根本原因是加入第三组元改变了原有组元的化学位，从而改变了组元的扩散系数。
六扩散
1 ．解释并区分下列概念： (1) 稳定扩散与不稳定扩散； (2) 本征扩散与非本征扩散； (3）自扩散与互扩散； (4) 扩散系数与扩散通量。 2 ．浓度差会引起扩散，扩散是否总是从高浓度处向低浓度处进行? 为什么? 3 ．当锌向铜内扩散时，已知在x点处锌的含量为2.5×1017个锌原子/cm3，300 ℃时每分钟每mm2要扩散60个锌原子，求与x点相距2mm处锌原子的浓度。（已知锌在铜内的扩散体系中D0=0.34×10-14m2／s ；Q=4.5kcal／mol ） 4 ．在钢棒的表面，每20个铁的晶胞中含有一个碳原子，在离表面1mm处每30个铁的晶胞中含有一个碳原子，知铁为面心立方结构(a=0.365nm),1000 ℃时碳的扩散系数为3×10-1m2／s ，求每分钟内因扩散通过单位晶胞的碳原子数是多少? 5 ．在恒定源条件下820 ℃时，刚经1小时的渗碳，可得到一定厚度的表面渗碳层，若在同样条件下，要得到两倍厚度的渗碳层需要几个小时? 6 ．在不稳定扩散条件下800oC 时，在钢中渗碳100 分钟可得到合适厚度的渗碳层，若在1000oC 时要得到同样厚度的渗碳层，需要多少时间（D0=2.4×10-12m2／sec ；D1000 ℃=3×10-11m2／sec ）? 7 ．在制造硅半导体器体中，常使硼扩散到硅单晶中，若在1600K 温度下，保持硼在硅单晶表面的浓度恒定(恒定源半无限扩散)，要求距表面10-3cm 深度处硼的浓度是表面浓度的 一半，问需要多长时间(已知D1600 ℃=8×10-12cm2/sec；当时， ）？ 8 ．Zn2+在ZnS 中扩散时，563 ℃时的扩散系数为3×10-14cm2/sec;450 ℃时的扩散系数为1.0×10-14cm2/sec ，求： (1）扩散的活化能和D0； (2）750 ℃时的扩散系数。 9 ．实验册的不同温度下碳在钛中的扩散系数分别为2×10-9cm2/s(736 ℃) 、5×10-9cm2/s(782 ℃) 、1.3×10-8cm2/s(838 ℃)。 (a) 请判断该实验结果是否符合， (b) 请计算扩散活化能（J/mol ℃），并求出在500 ℃时碳的扩散系数。 10 ．在某种材料中,某种粒子的晶界扩散系数与体积扩散系数分别为
影响简单扩散的因素
影响简单扩散的因素: ●药物跨膜转运速率主要与膜两侧药物浓度差成正比。 1.药物的脂溶性/水溶性 ●通常药物以简单扩散透过脂质双分子层膜时，首先在膜内形成高药物浓 度，因此药物必须有高脂溶性：较高的油/水分配系数，由于膜存在不流动水层，因此也应有一定水溶性。 2.药物的解离/非解离型比 ●非解离型药物：大多数药物以弱酸/弱碱形成的盐出现，在体液以解离和 非解离两种形式出现，由于“离子障”存在，解离型药物脂溶性较低，不容易跨膜，而非解离型药物有较高的脂溶性，容易跨膜； 3. 弱酸（碱）性药物在偏酸（碱）的环境下以非离子型为主，容易跨膜转运； 弱酸（碱）性药物在偏碱（酸）的环境下以离子型为主，不容易跨膜转运； 平衡时弱酸（碱）性药物在偏碱（酸）测浓度较高 药物的吸收:药物从给药部位进入血循的过程 药物分布:药物从给药部位吸收进入血液后，经过循环系统的转运至全身各脏器组织（包括靶组织）的过程 代谢:药物的生物转化是药物消除的一种表现. 药物通过各种途径进入体内，在吸收、分布过程中，由于受酶的影响，化学结构可发生变化，这种变化通常称为药物生物转化或药物代谢。 排泄：排泄是指吸收进入体内的药物以及代谢产物从体内排出体外的过程。生物转化的过程 ●第一步药理活性变化:氧化、还原、水解 ●第二步理化特性改变 结合：主要与肝葡萄糖醛酸，甘氨酸或硫酸基结合 肝药酶特点 –对底物选择性差，但活性有限 –受生理因素（种族、年龄、性别），遗传因素和病理因素影响 –活性可被药物有诱导/抑制 药物效应动力学: 研究药物对机体的作用及作用机制。 不良反应: 1.与剂量有关 ●副作用----治疗量时出现---药物选择性低 ●毒性作用：急性（过量）和慢性（蓄积） 2.与药物作用有关 ●后遗效应；继发作用； 3.特殊毒性：致畸、致突变和致癌，光敏、依赖性；免疫毒性 4.与药物种类有关 ●变态反应：与使用药物有关，与体质有关，症状相似，用药理性拮抗药无 效，而用抗变态反应药有效 5特异质反应：因先天性酶缺乏引起药物代谢异常 6.与连续用药有关 ●耐受性和耐药性 ●药物依赖性，成瘾性（生理和心理） ●停药反应---反跳现象
影响扩散的因素
影响扩散的因素 1. 温度对扩散的影响 扩散系数Ｄ与温度Ｔ的关系符合阿仑尼乌斯（Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ）公式：Ｄ＝Ｄ0ｅ-Q/RT，所以温度是影响扩散系数的最主要因素。 随着温度的升高，扩散系数急剧增大。 原因：温度升高，原子通过能量起伏而越过势垒进行跃迁的几率增大。此外。温度升高，空位浓度急剧增大，有利于实现原子迁移。 2. 键能和晶体结构对扩散的影响 （１）原子间的结合能越大，扩散激活能就越大。高熔点金属具有较低的扩散系数。（２）在致密度大的晶体结构中，原子扩散激活能较高，扩散系数较小。（碳在奥氏体扩散系数小于铁素体，但是渗碳一般选择在奥氏体区，因为温度高） 3. 固溶体类型对扩散的影响 不同类型的固溶体，溶质原子的扩散激活能不同。间隙原子的激活能都比置换原子的小，所以扩散速度也较大。 4. 晶体缺陷对扩散的影响 对一定的晶体结构，表面扩散最快，晶界次之，亚晶界又次之，晶内扩散最慢。一般的，空位和位错加速晶体中的扩散过程．位错密度增加，扩散速度加快。原因：晶格发生畸变，能量较高，其扩散激活能较小 5. 化学成分对扩散的影响 （１）加入合金元素影响合金熔点时的情况当加入合金元素使合金的熔
点降低时，则该合金元素会使溶质或溶剂组元的扩散系数增加；反之，当加入合金元素使合金的熔点升高时，则该合金元素会使溶质或溶剂组元的扩散系数降低。（２）合金元素对碳在γ－Ｆｅ中扩散系数的影响其影响可分为以 下三种情况： ●形成碳化物的元素，如Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ等，由于它们和碳的亲和力较大，能够强 烈阻止碳的扩散，因而降低碳的扩散系数。 ●不能形成碳化物，但易溶于碳化物中的元素，如Ｍｎ等，它们对碳的扩散系数影 响不大。 ●不形成碳化物而溶于固溶体中的元素，如Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ等，其中两个提高碳 的扩散系数，而Ｓｉ降低碳的扩散系数
影响扩散的因素
影响扩散的因素 影响扩散的因素 1. 温度升高，扩散原子获得能量超越势垒几率增大，且空位浓度增大，有利扩散。 2. 原子结合键越弱，Q越小，D越大。 3. 在间隙固溶体中，扩散激活能较小，原子扩散较快；在置换固溶体中扩散激活能 比间隙 扩散大得多。 4. 晶体的致密度越高，原子扩散时的路径越窄，产生的晶格畸变越大，同时原子结 合能也 越大，使得扩散激活能越大，扩散系数减小。 5. 晶粒尺寸越小，金属的晶界面积越多，晶界扩散对扩散系数的贡献就越大。 6. 晶体中的位错对扩散也有促进作用 7. 化学成分影响：若增加浓度能使原子的Q减小，而D0增加，则D增大。 晶粒大小对材料强度和塑性的影响 材料晶粒越细，室温强度越高，塑性越好，称为细晶强化。 位错理论解释材料晶粒越细，强度越高，塑性越好。 在外加切应力作用下，位错沿着某个滑移面运动，当位错运动至晶界受阻，便塞积起来，产生了应力集中。由于粗品粒晶界塞积的位锗数多，产生的应力集中较大，更容易使 相邻晶粒的位错源开动，即在较低的外力下就开始塑性交形，因而粗品粒的屈服强度较低。 比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料在结合键上的差别及用途。 分析：工程上主要是根据固体中结合键的特点或本性进行分类的，不同的材料有不同 的用途。解题：简单金属的结合键完全为金属键，过渡族金属的结合键为金属键和共价 键的混合，但以金属键 为主。 陶瓷材料是由一种或多种金属同一种非金属（通常为氧）相结合的化合物，其主要结 合方式为离子键， 也有一定成文的共价键。
在高分子材料中，大分子内的原子之间结合方式为共价键，而大分子之间的结合为分子键。复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的物质，因而其结合键非常复杂，不能一概而论。 金属材料应用面最广，其中有色金属的轻合金在航空工业中有着重要应用。 陶瓷材料有高的硬度、高的耐磨性、高的耐腐蚀性和高的抗氧化能力，但最大弱点是塑性极低，所以 很少在常温下作为受力的结构材料，但作为耐温材料潜力很大。 高分子材料可分为工程塑料、橡胶和合成纤维。 复合材料在建筑、机械制造、交通和国防等方面有重要发展前景。
扩散习题
习 题 1．解释并区分下列概念： 1)稳定扩散与不稳定扩散； 2)本征扩散与非本征扩散； 3）自扩散与互扩散； 4) 扩散系数与扩散通量。 2．浓度差会引起扩散，扩散是否总是从高浓度处向低浓度处进行?为什么? 3．当锌向铜内扩散时．已知在x 点处锌的含量为2..5×1017个锌原子/cm 3，300℃时每分钟每mm 2要扩散60个锌原子，求离x 点、相距2mm 和锌原子的浓度。（已知在锌向铜 的扩散体系中D 0=0.34×10-14m 2／s ； Q=4.5kcal ／mol ） 4．在钢棒的表面，每20个铁的晶胞中含有一个碳原子，在离表面1mm 处每30个铁的晶胞中含有一个碳原子，知铁为面心立方结构( a=3.65A),1000℃时碳的扩散系数为3×10-11m 2／s ，求每分钟内因扩散通过单位晶胞的碳原子数是多少? 5．在恒定源条件下820℃时，钢经1小时的渗碳，可得到一定厚度的表面渗碳层，若在同样条件下．要得到两倍厚度的渗碳层需要几个小时? 6．在不稳定扩散条件下800oC 时，在钢中渗碳100分钟可得到合适厚度的渗碳层，若在1000C 时要得到同样厚度的渗碳层，需要多少时间（D 0=2.4×10-12m 2／sec ：D 1000℃=3×10-11m 2／sec ）? 7．在制造硅半导体器体中，常使硼扩散到硅单品中，若在1600K 温度下．保持硼在硅单品表面的浓度恒定(恒定源半无限扩散)，要求距表面10-3cm 深度处硼的浓度是表面浓度的一半，问需要多长时间（已知D 1600℃=8×10-12cm 2/sec ；当5.02=Dt x erfc 时， 5.02≈Dt x ）？ 8．Zn 2+在ZnS 中扩散时，563℃时的扩散系数为3×10-14cm 2/sec;450℃时的扩散系数为1.0×10-14cm 2/sec ，求： 1）扩散的活化能和D 0； 2）750℃时的扩散系数。 9．实验册的不同温度下碳在钛中的扩散系数分别为2×10-9cm 2/s(736℃)、5×10-9cm 2/s(782℃)、1.3×10-8cm 2/s(838℃)。a)请判断该实验结果是否符合)exp(0RT G D D ?-=，b)是否符合，请计算扩散活化能（J/mol ℃），并求出在500℃时谈的扩散系数。 10．在某种材料中，某种粒子的晶界扩散系数与体积扩散系数分别为Dgb=2.00×10-10exp （-19100/T ）和Dv=1.00×10-4exp(-38200/T)，是求晶界扩散系数和温度扩散系数分别在 什么温度范围内占优势？ 11．假定碳在α-Fe(体心立方)和；γ-Fe （面心立方)中的扩散系数分别为： D α=0.0079exp[-83600(J/mol/RT)cm 2/sec D γ=0.21exp[-141284(J/mol/RT)cm 2/ssec 计算800 C 时各自的扩散系数并解释其差别。 12．MgO 、Ca 、PeO 均具NaCl 结构，在各晶体中它们的阳离子扩散活化能分别为：Na +在NaCI 中为41Kcal ／mol 、Mg 2+在MgO 中为83Kcal ／mol 、Ca 2+在CaO 中为77Kcal
影响气体泄漏扩散的因素
编号：AQ-BH-02041 ( 应急管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 影响气体泄漏扩散的因素 Factors affecting gas leakage and diffusion
影响气体泄漏扩散的因素 备注：应急预案明确了应急救援的范围和体系,有利于做出及时的应急响应,当发生超过应急能力的重大事故时,便于与应急部门的协调,降低事故的危害程度。 气温或太阳辐射强弱主要是通过影响大气垂直对流运动而对泄漏气体的扩散发生影响。大气湿度大不利于泄漏气云的扩散。 地面的地形、地物会改变泄漏气云扩散速度，又会改变扩散方向。地面低洼处泄漏气云团易于滞留。建筑物、树木等会加强地表大气的湍流程度，从而增加空气的稀释作用，而开阔平坦的地形、湖泊等则正相反。在低矮的建筑物群、居民密集处或绿化地带泄漏气云不易扩散；高层建筑物则有阻挡作用，气云会从风速较大的两侧迅速通过。 当泄漏源位置较高时，泄漏气体扩散至地面的垂直距离较大，在相同的泄漏源强度和气象条件下，扩散至地面同等距离处的气体浓度会降低。若气体向上喷射泄漏，泄漏气体具有向上的初始动量，其效果如同增高泄漏源的位置。 泄漏气体密度相对于空气密度的大或小，分别表现出在扩散中
以重力作用或以浮力作用为主。重力作用导致其下降，地面浓度增加，下降趋势会因空气的不断稀释作用而减弱。浮力作用在泄漏气体扩散初期导致其上升，地面浓度降低，被空气不断稀释后其上升的趋势减弱。对于泄漏的高温气体，其浮力作用大小受温度的影响，当其被冷却至大气温度后，浮力作用便会丧失。 了解了各种因素对气体扩散的影响，有利于建立气体泄漏扩散模型，并进一步预测泄漏气体扩散的危险区范围，以制定相应的应急措施。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here
吸附解析的影响因素
吸附过程的影响因素主要有以下几个方面： (1)吸附剂的物理化学性质：吸附是一种表面现象，吸附剂的比表面积越大，吸附容量越大。吸附剂的种类、制备方法不同，其比表面积、粒径、孔隙构造及其分布各不相同，吸附效果也有差异。此外，吸附剂的表面化学结构和表面电荷性质对吸附过程也有很大的影响。极性分子型的吸附剂容易吸附极性分子型的吸附质，非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性分子型的吸附质。活性炭属于非极性吸附剂，因此在去除非极性有机物质时可以避免吸附位（即吸附位势，是指将1mol气体从吸附平衡压P压缩到该温度下吸附质饱和蒸汽压P 所需的吉布斯自 由能ΔG(J/mol)，即ΔG=RTln(p0/p)）被极性水分子耗用。 组成活性炭的石墨状微晶 活性炭的空隙结构 (2)吸附质的物理化学性质：吸附质的溶解性能对平衡吸附量有重大影响。溶解度越小的吸附质越容易被吸附，也越不易解吸。对于有机物在活性炭上的吸附，随同系物含碳原子数的增加，有机物的疏水性增强，溶解度减小，因而活性炭对其吸附容量越大。吸附质的分子大小对吸附速率也有影响，通常吸附质分子体积越小，其扩散系数越大，吸附速率越大。吸附过程由颗粒内部扩散控制时，受吸附质分子大小的影响较为明显。吸附质的浓度增加，吸附量也随之增加；但浓度增加到一定程度后，吸附量增加很慢。 (3)pH值：吸附剂及工艺操作的pH值会影响吸附质在吸附剂中的离解度、溶解度及其存在状态(如分子、离子、络合物)，也会影响吸附剂表面的荷电荷和其他化学性质，进而影响吸附剂的效果。例如，采用活性炭去除水中有机污染物时，其在酸性溶液中的吸附量一般要大于在碱性溶液中的吸附量。 (4)共存物的影响：在物理吸附过程中，吸附剂可对多种吸附质产生吸附作用，因此多种吸附质共存时，吸附剂对其中任何一种吸附质的吸附能力，都要低于组分浓度相同但只含该吸附质时的吸附能力，即每种溶质都会以某种方式与其他溶质竞争吸附活性中心点。比如，废水中有油类物质或悬浮物存在时，前者会
《市场营销》产品市场扩散受哪些因素影响
MBA课程名称：《市场营销》 题目：产品市场扩散受哪些因素影响？ 作业正文： 产品的生命周期实际上是新产品被市场上的消费者接受的过程，也可以说是产品扩散过程。市场扩散快的产品，企业可以不断获得较好的经济效益，减少企业市场风险，而且使企业掌握市场主动权。市场扩散程度主要受新产品特点与消费者的购买行为差异等影响： 新产品特性 新产品优于现有产品的程度。新产品相对优点越突出，越具有新特点，新产品市场扩散速度也就越快； 新产品的适应性。即新产品与目标顾客的消费习惯和价值观相吻合的程度。适应性越大，就越容易被消费者所接受；反之，则不利于新产品市场扩散； 新产品的复杂性。新产品越明确、越简单，市场扩散越快； 新产品的可试性。即新产品在有限的前提下可被使用的程度。增加新产品的可试性，有助于提高新产品的采用率； 新产品信息的可沟通性。即新产品的使用效果是否易于被观察、描述和传播。沟通性越强，市场扩散越快； 新产品的可分性。新产品是否可拆整零卖，如果采用小包装零卖，采用率就高。 消费者购买行为 消费者采用新产品分五个阶段：认识、兴趣、评价、试用、采用。企业营销人员要人认真研究消费者的购买行为，针对不同的购买过程阶段，制定有针对性的市场营销策略，促使消费者尽快通过这五个阶段，缩短他们的采用过程。认识：消费者开始知道某种新产品，但还缺乏了解；兴趣：消费者已对这种产品发生兴趣，从而寻求有关的信息；评估：消费者根据有关信息对新产品予以评估，并考虑是否试用；试用：消费者少量试用，并进一步对产品价值进行评估；采用：消费者经过试用取得满意效果后，决定正式采用这种产品。 消费者购买行为差异。不同的消费者对产品的认识不尽相同，它们接受产品的时间也有先有后，有长有短。一般来说产品的扩散呈正态分布形状，有五种类型的消费者：1最早采用者，具有冒险精神、求新心理很强、善于表现自己、生活条件较好；2早期采用者，比较年轻、经济状况较好、积极参加社交活动，其行为对其他消费者有较大的影响作用；3中期采用者，深思熟虑、不愿意赶潮流；4晚期采用者，对新生事物抱怀疑态度，只有大多数人买了后才去买，这时产品已进入了成熟期；5最晚采用者，比较保守、固执，这时候产品已进入了成熟期后期乃至进入了衰退期。 个人影响力。在新产品的采用过程中，个人影响力起很大作用。消费者个人之间经常互相沟通，交流信息，这会强烈地影响他们的购买决策，特别是在某些妇女中间，这种影响作用更加显著。个人影响力的作用，对不同类型的人和采用过程的不同阶段和不同情况、程度也有所不同。通常对后期采用者比对早期采用者作用大；在评估阶段比在其他阶段作用大；在风险愈大的情况下作用愈大。