A. X. Sulliyev, I. M. Bedritskiy, O. T. Boltayev

Kristall panjaradagi chetki moddalar diffuziyasi

Kristall jism atomlari diffuziyasi. Yuqorida kristall jismning tuzilishida vakansiya, dislokatsion atomlar haroratning kо‘tarilishi bilan о‘z о‘rinlarini almashtirishlarini kо‘rsatib о‘tgan edik. Kristall jismdagi bu harakat diffuziyaning asosini tashkil qiladi.Texnikada qо‘llanilayotgan muxim jarayonlar, kо‘pgina tabiiy, sun’iy kimyoviy reaksiyalarning asosini diffuziya tashkil qiladi.¹⁹

Jismning gaz, suyuk hamda qattik hollarida qо‘llaniladigan diffuziya qonunlari Fik qonunlari deb ataladi.Birinchi qonun gazlardagi zarrachalarning tartibsiz harakatiga asoslanadi, ya’ni bu qonun asosida diffuziya yо‘nalishini aniqlash qiyin.Agar aralashmaning ma’lum bir yо‘nalishga tarkibi, ya’ni

¹⁸ Bijay_Kumar Sharma., Electrical and Electronic Materials Science./ - OpenStaxCNX,/ Indiya – 2014, 13-bet. ¹⁹ Callister,William D., Materials science and engineering: an introduction, 7th ed.p.cm/ - Printed in the United States of America/ John Wiley & Sons, Inc.- 2007. 18-bet.

konsentratsiyasi bir xil bо‘lmasa diffuziya ega bо‘ladi. Masalan: zarrachalar katta konsentratsiyali aralashmadan kichik konsentratsiyali massaga diffuziyalanadi. Fikning birinchi qonuniga asosan bunday oqim qо‘yidagicha ifodalanadi.

DM= - D·dt·dS·dφ/dx

a) b) c)

1.26-rasm. Kristall jism atomlari diffuziyasi

Agar massa bir komponentli bо‘lib, ikki qismdan iborat bо‘lsa, birinchi qismning zichligi ikkinchi qismga qaraganda kattarok deb qarash kerak (1.26- rasm). Bu holda modda zichlik katta qismdan zichlik kichik kismga diffuziyalanadi. Agar shartli ravishda jismni ikki komponentli sistema deb qaralsa, minus ishora dt vaqt davomida ds fazoviy yuzadan dx yо‘nalishga perpendikulyar bо‘lgan yо‘nalishda birinchi komponentning yuqori konsentratsiyali qismdan kichik konsentratsiyali qismga diffuziyalanishini ifodalaydi.

Bu tenglamada dφ/dx zichlik gradiyenti: D-diffuziya koeffitsenti.

Kub katakchali polikristallarda diffuziya koeffitsenti diffuziya yо‘nalishiga bog‘lik emas, ya’ni u izootropik hossaga ega.Boshqa xollarda diffuziya koeffitsenti tajriba о‘tkazish usuli bilan aniqlanadi.

Kristall jismdagi diffuziya jarayoni mexanizmi har xil bо‘lishi mumkin.О‘z- о‘zidan diffuziyalanishda ham, kо‘shimcha zarrachalar diffuziyasida ham vakansiya mexanizmi muhimdir. Bu holda diffuziyaning eng oddiy kо‘rinishi atomning qо‘shni vakansiyaga kuchishidir, natijada yangi vakansiya hosil bо‘ladi.Diffuzion almashish mexanizmi kristall qatakcha yoqlari,о‘rtasida kichik о‘lchamli atomlar joylashgan xollarda rо‘y beradi. Masalan: kristall panjarasida

uglerod, azot, bor atomlari joylashgan temirda diffuziyaning shu mexanizmi kо‘zatiladi.

Ma’lumki, diffuziya tezligi kristall panjaradagi vakansiya yoki dislakatsion atomlarning zichligiga bog‘lik. Haroratning oshishi bilan bu nuqsonlarning zichligi ham ortib boradi.Shuning uchun ham diffuziya tezligi haroratga bog‘likdir.

Real kristall jismlar nuqsonlarning notekis joylashishi bilan harakterlanadi.

Real kristallarning tuzilishi diffuziya mexanizmiga katta ta’sir qiladi.Eng muximi diffuzion jarayonlar kristall jismlarda rо‘y beradigan faza о‘zgarishining sababilaridir.

9.