1 二元扩散的唯象理论 1
1.1 菲克定律 1
1.1.1 菲克第一定律 1
1.1.2 菲克第二定律 3
1.2 科肯道尔效应 7
1.3 二元扩散的热力学理论 12
2 扩散的原子理论 18
2.1 扩散机理 18
2.1.1 空位机制 18
2.1.2 间隙机制 19
2.1.3 交换机制 20
2.2 无规则行走与扩散 23
2.2.1 原子的热运动与扩散 23
2.2.2 无规则行走与扩散距离 24
2.2.3 相关效应 25
2.3 扩散系数和温度的关系 27
3 扩散方程的解 31
3.1 稳态扩散条件下扩散方程的解 31
3.1.1 一维扩散 31
3.1.2 圆柱体中的扩散 32
3.1.3 球体中的扩散 32
3.2 一维无限大介质中扩散问题的解 33
3.2.1 一维无限大介质中非稳态扩散方程的通解 33
3.2.2 叠加原理 35
3.3 一维无限大介质中扩散问题的典型解 36
3.3.1 高斯解 36
3.3.2 误差函数解 39
3.3.3 三角函数解 42
3.4 一维有限介质中扩散问题的解 45
3.4.1 反射边界及对称原理 46
3.4.2 约束边界及反对称原理 50
3.5 扩散系数和浓度的关系 54
3.6 界面扩散方程及其解 58
4 扩散的热力学基础 64
4.1 参考系 64
4.2 局域平衡假设与Gibbs方程 67
4.3 熵平衡方程与熵源强度 71
4.4 线性唯象方程 75
4.5 Curie定理与Onsager倒易定律 78
5 多元扩散方程及其解 84
5.1 多元扩散的菲克方程 84
5.2 多元扩散方程的解 87
5.2.1 通解 87
5.2.2 高斯解 89
5.2.3 误差函数解 91
5.2.4 三角函数解 92
5.3 合金钢中碳的扩散 97
6.1.1 相变的分类 103
6.1 相变概述 103
6 扩散反应控制的相变 103
6.1.2 界面结构和界面迁移 106
6.2 过饱和固溶体的沉淀 113
6.2.1 长大方程 113
6.2.2 近似处理 120
6.3 过饱和固溶体的Spinodal分解 126
6.3.1 相变热力学 126
6.3.2 扩散方程 128
6.4 共析转变 137
6.4.1 概述 137
6.4.2 扩散控制与长大速率 138
6.5 合金钢中的扩散性相变 144
附录1 主要符号表 152
附录2 某些扩散系数的实验数据 155
附录3 误差函数数值表 159
参考文献 160