Thermodiffusion in binären metallischen Mischphasen

Abstract

Bei einer Beschreibung der Thermodiffusion im metallischen Festkörper sind 2 Bezugssysteme zu unterscheiden: Das gitterfeste, fixierbar durch inerte Markierungen und das Endpunktsystem. Erfolgt der Platzwechsel über einen Fehlordnungsmechanismus, so führen beide Systeme relativ zueinander eine Bewegung aus, die als Markierungswanderung meßbar ist. Für die Betrachtung der Masseströme Ji einzelner Komponenten eines Mehrstoffsystems ist das gitterfeste Bezugssystem das natürliche. Es gilt: Durch kinetische Überlegungen läßt sich die Transportwärme Qi *mit anderen Größen verknüpfen. Man erhält für einen Leerstellenmechanismus: Qi*=GB □β Gi w+T ΔSi* und für einen Zwischengittermechanismus (bei Einlagerungsmischkristallen): Q0*= — β G0 wT Δ S0*. Für Reinmetalle ist Q*=GB □-β G w □. Andere Autoren setzen für Bildung und Wanderung der Leerstellen statt der Differenz der freien Enthalpien die Differenz der Gesamtenthalpien. Der Hauptunterschied liegt in der Temperaturabhängigkeit von Q*. Eine Thermodiffusion führt bei konstantem Temperaturverlauf im Laufe der Zeit zu einer stationären Konzentrationsverteilung. Auch die Markierungswanderung wird stationär. Eine experimentelle Arbeit von MEECHAN, die sich mit der Beeinflussung einer chemischen Diffusion durch einen Temperaturgradienten beschäftigt, wird diskutiert.