Metall oksidlarining silikat shishaga diffuziyasi

Diffuziya (lot. diffusio — singish, tarqalish) — molekulalar, atomlar, ionlar va kolloid zarralarning tar-tibsiz issiklik harakati natijasida bir moddaning ikkinchi moddaga oʻz-oʻzidan oʻtishi, birining ikkinchisiga singib ketishi. Diffuziya gaz, suyuklik yoki qattiq jismlarda boʻladi va tezligi moddaning zichligi va qovushoqligi, temperatura, diffuziyalanuvchi zarraning tabiatiga va h. k.ga bogʻliq. Temperatura koʻtarilishi bilan diffuziya tezlashadi. Bir aralashmali sistema (bir modda)dagi diffuziya oʻz diffuziya, koʻp aralashmali sistema (gaz, suyuq yoki qattiq eritmalar)dagi diffuziya geterodiffuziya deyiladi. Fan va texnika sohalarida diffuziyaning ahamiyati katta; kimyoda diffuziya usuli erigan moddaning molekulyar ogʻirligini aniqlashda qoʻllaniladi. Biologiyada oziq moddalarning soʻrilishi va yutilishi hamda moddalar almashinuv mahsulotlarining chiqib ketishida diffuziyaning ahamiyati bor. Texnikada terini oshlash, gazlamani boʻyash, metallarni sementlash va azotlash, metallarda himoya qrplama hosil qilishda qoʻllaniladi. Geologiyada diffuziya moddalarning quyuqdan suyuqqa, issiqdan sovuqqa, namdan quruqqa tarqalishiga aytiladi. Foydali qazilma konlarini izlashda diffuziyaning roli juda muhim. Diffuziya natijasida konlar bor joylarda rudalarni birlamchi va ikkilamchi areal (joy) lari hosil boʻladi. Bular oʻz navbatida maʼdan konlarini qidirishda asosiy omillardan hisoblanadi. Fizikada molekulalar (atomlar) diffuziyasidan tashqari oʻtkazuvchanlik elektronlari, kovaklar, neytronlar va b. zarralar diffuziyasi ham oʻrganiladi.

Legirlangan silikat shishaning transport xossalarining perkolyatsiya

(sizib o‘tish) nazariyasidagi eng muhim muammolardan biri, sizib o‘tish sath-
larining shakllanishi mexanizmidir. Mavjud nazariyalar bu sathlarni
oldindan (apriori) berilgan, ligatura va shishaning boshlang‘ich hajmiy
nisbati orqali belgilanadigan ma’lum shart sifatida qabul qilishadi. Bu
esa legirlangan silikat shishaning transport xossalarini shishaning va
ligaturaning tarkibi va legirlash rejimi bilan bog‘lashga imkon bermaydi.

Dissertatsiya muallifi sizib o‘tish sathlari shakllanishining diffu-
ziyaviy mexanizmini taklif qiladi. Bu mexanizmga ko‘ra shisha va ligatura
kukunlari aralashmasini pishirish jarayonida ligatura atomlarining
yumshagan shishaga diffuziyasi natijasida shishaning o‘tkazuvchanligi 16-18
darajaga ortadi. Sizib o‘tish sathlari ligaturaning ayrim zarrachalari
atrofida hosil bo‘ladigan diffuziya zonalarining o‘zaro tutashuvi oqibatida paydo bo‘ladi. Diffuziya zonalarining hajmi ligatura zarrachalarining hajmidan ko‘p marta katta bo‘lishi mumkin.



T_f = 1123 K, τ = 10 min (a, v) va 20 min (b, g)

a, b - “sifatli”; v, g - “sifatsiz” shisha

2-rasm. Legirlangan silikat shishada atomlarning ruteniy atomi atrofida radial taqsimlanish funksiyasi

Sizib o‘tish nazariyasining sizib o‘tish bo‘sag‘asi (V ≈ V_c) atrofida elektr o‘tkazuvchanlikni ifodalovchi asosiy formulasi

−t

σ(V) =V

0

σ⁰ (V −V )t 3)

c

dan, diffuziya uzunligi l = Dτ va diffuziya jarayonining aktivatsiya xarakteri D(T) = D₀ exp(-E_a/kT_f)dan kelib chiqqan holda diffuziya vaqti τ va temperaturasi T_f ni legirlangan silikat shishaning o‘tkazuvchanligi bilan bog‘lovchi ifoda olindi:

bunda σ(V) = 1/ρ(V) - ligaturaning hajmiy ulushi C=V/V₀ bo‘lganda namunaning solishtirma elektr o‘tkazuvchanligi,

V - namunada ligaturaning bitta zarrachaga to‘g‘ri keladigan hajmi, V₀ - namunaning bitta ligatura zarrachasiga to‘g‘ri keladigan hajmi, t - uch o‘lchamli fazoda 1,7 ga teng bo‘lgan kritik indeksi,