用电化学方法测定氢在GC-4钢中的扩散系数

研究高强度钢的氢脆问题迫切需要有一种灵敏有效的测氢方法。本研究提出了测定氢在GC-钢中浓度的电化学方法。本部分是测定氢在GC-钢中的扩散系数。山于氢在高强度钢中达不到稳态极限扩散,所以只能用各种非稳态法测其表观扩散系数。本文对比了“两点法”、“斜率法”和“穿透时间法”等三种非稳态计算方法,认为“穿透时间法”简便而重现性好,是较好的一种非稳态方法。用这种方法测定氢在GC-4钢中的表观扩散系数为4.10×10~(-7)cm~2/s。     

纳米沟道中离子扩散系数

提出了一种测量纳米沟道中离子扩散系数的新方法.该方法的原理是:首先测出纳米沟道两端之间溶液电阻的变化,推算出两端离子浓度的变化,然后运用有限扩散理论,计算出纳沟道中离子扩散系数.根据本文的扩散系数测试系统,成功测得一定浓度的KCl溶液在纳沟道中扩散系数.结果表明离子在纳沟道中的扩散系数小于在宏观沟道中的扩散系数的现象.并分析了双电层效应和尺寸效应对纳沟道中离子扩散的影响.     

Au-Ag系统的扩散系数及其扩散激活能的研究

在银基底上蒸镀80nm的金薄膜,然后用不同温度和时间间隔对这些样品进行热处理。再用PHI 550型俄歇电子能谱仪测出上述样品金膜中银的浓度剖面分布。根据银的浓度剖面分布及Hall公式算出Au-Ag系统的互扩散系数。由Leclaire公式计算出该系统的晶界扩散系数。从Arrhenius方程得出互扩散及晶界扩散激活能。并对实验和计算结果进行了讨论。     

溴化锂水溶液分子扩散系数的理论求算

本文从电解质溶液理论出发,推导出了在任意温度与浓度条件下溴化锂水溶液的平均活度系数的计算表达式。将此表达式代入 Gorden 半经验公式,就得到了计算在任意温度与浓度条件下溴化锂水溶液分子扩散系数的计算公式。由该计算公式算出的溴化锂水溶液分子扩散系数,与T.Kashiwagi 等采用全息干涉法所测初步结果完全吻合,说明本文推导的公式(10)、(16)和(17)是可信的。     

碳在奥氏体中扩散系数的研究

本文采用扩散偶退火处理实验方法,研究碳在奥氏体中扩散系数随碳含量增加而增大的特性。根据实验结果。文中给出了奥氏体中碳扩散系数与碳含量、碳含量差之间的定量关系式,并讨论了奥氏体中碳浓度差影响碳扩散系数随碳含量增大特性的作用和机理,从而为计算渗碳过程中渗层碳浓度分布曲线提供了可靠的数据。     

球体吸收法测量建筑材料水蒸气扩散系数的研究

以典型多孔建筑材料加气混凝土为例,搭建了球体吸收法测量水蒸气扩散系数的实验台,通过不确定度分析及方法验证,探究了球体吸收法测量建筑材料水蒸气扩散系数的可行性与准确性。得到结论:球体吸收法适用于测量多孔建筑材料的水蒸气扩散系数,且具有测量时间短、测量结果较准确等优点;对于加气混凝土来说,使用半时法计算水蒸气扩散系数比使用矩量法更加准确;加气混凝土的水蒸气扩散系数在相对湿度45%～80%之间逐渐增大,而在更高湿度中,由于液态水的出现,使得水蒸气扩散系数逐渐减小。     

PAN初生纤维凝固成形扩散系数的研究

借助于圆柱体的一维线性模型,运用Fick第二定律推导出了溶剂和凝固剂扩散系数的表达式,利用KMnO4返滴定法测定出不同凝固时间的初生丝条中溶剂与非溶剂的含量,进而计算出各自的扩散系数;分析了各种凝固参数对溶剂和非溶剂扩散系数的影响规律,结果表明采用温和的凝固条件(高固含量及凝固浴浓度、低浴温及负牵伸率)可降低溶剂和凝固剂的扩散系数,实现均匀缓慢扩散.     

Ti6Al4V合金双辉渗钼扩散系数的数值分析

以Ti6A14V合金双辉等离子渗钼的扩散行为为研究对象,针对具有沉积层和扩散层的典型钼合金化改性层的钼元素含量分布形态,采用数值分析方法计算了钼元素的扩散系数。结果表明:通过这种数值计算方法能较好地揭示Ti6A14V合金等离子渗钼的扩散行为,高钼浓度区域的钼扩散系数较小,而低钼浓度区域的钼扩散系数较大;不同沉积层的处理方法对钼扩散系数的计算结果影响显著。     

金属氢化物电极中氢扩散系数的研究

本文介绍了氧在金属氢化物电极充放电时的扩散过程,概括了氢的扩散系数的理论计算过程,深入分析了影响氯扩散系数的因素。     

铜在碳钢中扩散及其对碳钢耐腐蚀性的影响

用水溶液电沉积法在碳钢表面电镀铜并进行高温扩散退火,用Den-Broeder法计算铜在碳钢中的扩散系数,研究了铜在碳钢中的扩散行为及其对碳钢耐腐蚀性的影响。结果表明,铜在碳钢中的扩散主要沿晶界进行,铜的扩散抑制了热处理过程中碳钢晶粒的长大。铜在碳钢中的扩散系数为1.11×10-16～3.03×10-11 cm2/s,扩散系数随着退火温度的提高而升高,随着铜浓度的提高而降低。铜在碳钢高温奥氏体区中扩散所需的激活能为126～167 kJ/mol,在高于低温铁素体+奥氏体混合区中激活能为90～108 kJ/mol。通过铜在碳钢中的扩散制备的Cu-Fe梯度材料,具有优良的耐腐蚀性。     

沥青再生剂扩散系数模型及其影响因素

为满足道路养护对高效沥青再生剂的需求,研究基于对自由体积理论的分析建立再生剂扩散系数预测模型,结合基团贡献法、参数拟合法计算模型参数,通过模拟方法验证模型有效性。模拟及预测扩散系数对比表明,扩散系数模型能够有效预测再生剂在老化沥青中的扩散系数。同时,研究基于模型对扩散行为的影响因素进行分析,探究了分子间相互作用、温度与再生剂扩散行为之间的关系。结果显示：芳香分再生剂与沥青分子间的相互作用比饱和分再生剂高,扩散速度较快;随温度的升高,饱和分再生剂的分子加速扩散,温度达到400 K后,饱和分再生剂的扩散系数大于芳香分再生剂。以上结果说明,在选用再生剂时,需同时关注温度及内部分子的化学结构对再生效率的影响。     

多孔介质质扩散系数的参数估计方法及测定方法

提出一种在第三类边界条件下,通过使数值计算的湿分蒸发与规律实测值之间的最佳逼近,以瞬态确定计算多孔介质质扩散系数的参数估计方法。设计并制造了对流蒸发实验装置。在假设质扩散系数为含湿量线性函数的情况下,对石膏板和水泥板的质扩散系数进行了测量和计算。测试及计算方法简单可行,测定时间较稳态方法大大缩短,因此比较实用。     

钯晶体中氘的表观扩散系数与晶格扩散系数

利用电化学氘渗透方法,测定了室温附近氘在钯晶体中的表观扩散系数和晶格扩散系数。在理论分析的基础上,计算出钯晶体中氘与陷阱的平均结合能和氘陷阱密度与点阵间隙位置密度之比     

溶液扩散系数自动测量系统

结合实时法全息干涉计量和数字图象处理技术，提出了一种溶液扩散系数的自动测量系统。在干涉图的处理中，采用了相位检测和曲线拟合技术，得到了亚象素的测量精度。     

纤维聚合物复合材料的有效湿扩散系数

根据纤维聚合物复合材料的微观结构, 建立了基于复合材料单胞模型的湿扩散计算方法, 研究了不同温度和不同体积分数下纤维聚合物复合材料的湿扩散性能。假设纤维是不可渗透的, 并在聚合物基体中均匀分布, 计算了不同温度不同体积分数下复合材料的有效湿扩散系数。结果表明: 复合材料的有效湿扩散系数随温度的升高而增大, 随纤维体积分数的增大而减小; 在相同温度、 相同体积分数下, 正六边形排列的纤维复合材料的湿扩散系数比正方形的略大。计算结果及经验公式与Gueribiz曲线基本一致, 说明用单胞模型计算复合材料的湿扩散性能是非常有效的, 有助于理解纤维复合材料的湿扩散机制和性能。      

考虑材料非均质特性的混凝土中氯离子扩散系数预测模型

以粗集料含量作为混凝土材料非均质特性的量化指标,通过室内物理实验,实测得到不同粗集料含量的混凝土试件在人工潮汐环境下的氯离子浓度沿扩散深度的分布,经拟合回归分析,分别得到了不同粗集料含量的混凝土试件中氯离子的扩散系数,定量研究了混凝土材料的非均质特性对氯离子扩散系数的影响。在此基础上,根据实验组混凝土试件的扩散系数,建立了同时考虑扩散时间、粗集料含量、温度和湿度共同影响的混凝土中氯离子扩散系数预测模型。基于相同暴露环境下验证组混凝土试件的实测数据,验证了本文所建立的氯离子扩散系数预测模型的准确性。     

Nafion-SiO_2-PWA复合膜甲醇扩散系数

将无机物制备成溶胶,再与Nation膜液混合制备复合膜,利用自制的扩散池对膜的甲醇扩散系数进行了测定.实验发现,选用不同浓度的甲醇溶液进行扩散时,Nafion-115 膜的扩散系数基本不变;向Nation膜液中加入少量无机物SiO2(3%)和SiO2-PWA(4.5%)后,膜的甲醇扩散系数显著降低,分别从2.29×10-6cm2/s降至1.76×10-6cm2/s和1.82X10-6cm2/s,即甲醇扩散系数分别降低了23%和21%.     

分析食品包装材料迁移模型中的扩散系数

在食品包装材料化合物的迁移模型中,扩散系数是决定模型预测性的重要参数之一.介绍了Piringer聚合物通用模型和Vrentas-Duda自由体积理论模型两种预测扩散系数的模型公式,并分析讨论了两模型中的相关参数和扩散系数的影响因子(如温度、分子结构、多组分等).同时,总结了实验用以测量扩散系数的4种方法,如核磁共振法等.与实验方法相比,模型预测更为节约、方便.     

用改进的Eyring方程推算无限稀释扩散系数

在Ｅｙｒｉｎｇ绝对速率理论的基础上，提出一个关联扩散自由体积的关系式，从而得到改进的扩散系数计算方程，可从纯物质粘度推算无限稀释扩散系数，方程不含任何待定参数．对８２个各类体系共３３２点扩散系数数据，计算平均相对偏差为１２．１％，而Ｗｉｌｋｅ－Ｃｈａｎｇ方程对同样体系的计算偏差为１４．８％，Ｓｉｄｄｉｑｉ－Ｌｕｃａｓ方程的偏差为１２．３％．     

镍在自纳米化纯铁表面的扩散系数研究

采用高能喷丸对工业纯铁棒材端面进行了表面自纳米化处理,在处理表面以下一定厚度内形成了纳米晶组织.采用自纳米化纯铁和未自纳米化纯铁端面对接中间夹Ni箔的方法,利用脉冲加压的方式在850℃实现了Ni向纯铁的扩散,用能谱仪(EDS)测试出扩散界面两侧一定范围内Ni原子的扩散浓度,计算了Ni原子在两侧纯铁表面扩散层中的扩散系数.结果表明.工业纯铁经表面自纳米化处理后,在短时间内明显提高了Ni原子的扩散系数.