اثرات ترمودینامیکی بر سینتیک فرآیندهای تولیدکننده‌ی تهی‌جایی

Thermodynamic effects on the kinetics of

vacancy-generating processes

اثرات ترمودینامیکی بر سینتیک فرآیندهای تولیدکننده‌ی تهی‌جای

ABSTRACT

he inhibiting effect of vacancies on the very process in which they are generated is considered from a thermodynamic viewpoint. Examples of such processes treated here in some detail are grain growth and pore dissolution. It is shown that these processes are inhibited due to vacancy generation. A particular scenario discussed implies intermittent “locking”. After a period of uninhibited kinetics the process comes to a halt due to a thermodynamic back force “locking” it. It can only re-start once the vacancies produced are removed by diffusion. This repetitive cycle leads to an overall reduction in the rate of the kinetic process in question. Specific predictions with regard to grain growth in fine-grained (particularly nanocrystalline) materials and void dissolution kinetics in sintering are made. A third example considered is vacancy drag on a moving individual grain boundary. The magnitude of the drag is re-assessed by taking into account the Gibbs free energy of the vacancies generated.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

اثر بازدارنده‌ی تهی‌جای ها بر فرآیندی که در آن خود این تهی‌جای ها تولیدشده‌اند از نقطه‌نظر ترمودینامیکی لحاظ می‌شود. مثال‌هایی از چنین فرآیندهایی که در اینجا به آن‌ها با مقداری جزئیات پرداخته‌شده است، فرآیند‌های رشد دانه و انحلال تخلخل هستند. نشان‌ داده شده که تولید تهی‌جای باعث ممانعت از این فرآیندها می‌شود. یک سناریو مشخص که راجع به آن بحث‌شده بیانگر “قفل‌شدگی” بینابینی است. پس از دوره‌ای با سینتیک ممانعت نشده، فرآیند دچار یک توقف می‌شود زیرا یک نیروی پشتی ترمودینامیکی آن را “قفل” می‌کند. این فرآیند فقط زمانی می‌تواند مجددا آغاز شود که تهی‌جای های تولیدشده از طریق نفوذ حذف شده باشند. این چرخه‌ی تکرارشونده در مجموع به کاهش نرخ سینتیک فرآیند مورد بررسی منتهی می‌شود. پیش‌بینی‌های مشخصی در زمینه‌ی رشد دانه در مواد ریزدانه (به‌ویژه مواد نانوبلوری) و سینتیک انحلال تهی‌جای در تف‌جوشی انجام شده است. سومین مثال درنظر گرفته شده، کشیده‌شدن تهی‌جای روی یک مرزدانه‌ی منفرد و متحرک است. با لحاظ کردن انرژی آزاد گیبس تهی‌جایی‌های تولیدشده بزرگیِ میزان کشیده‌شدن مجددا وارسی می‌شود.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.