9.3. Дифузійне насичення

Закономірності дифузійного насичення. Механізм дифузії є основою утворення дифузійних покриттів. Його схему можна розглянути на прикладі утворення покриттів із парогазової фази (рис. 9.13).

Із загальної кількості частинок /У0 речовини А, які досягають поверхні тіла В за одиницю часу, одна частина УУР ревипарову-ється (відбивається), друга УУК — конденсується і залишається в чистому вигляді на поверхні, третя N!l — поглинається тілом В. Поглинання відбувається внаслідок як дифузії А в В, так і з по ротної дифузії — В в А. Швидкість зворотного процесу іноді може на два—три порядки перевищувати швидкість прямого процесу. Результуючу всіх процесів можна записати у вигляді рівняння

М0-^ = МЛ + ^.(9.3)

Від швидкості кожного з цих потоків залежать товщина і ха рактер покриття, яке утворюється (нашароване, дифузійне, комбіноване).

Якщо речовина А конденсується (осаджується) на холодній поверхні тіла В, і дифузія практично відсутня (Л'л= 0), то утворюється нашароване покриття з чітко вираженою межею поділу з основою (рис. 9.14, я).

Якщо поверхня тіла В достатньо нагріта та активна і ди фузійний потік дорівнює потоку речовини (7У0 — Л/р = N2), яка конденсується, або випереджує його, то утворюється типове дифузійне покриття (рис. 9.14, б). При цьому на поверхні тіла В створюється рівноважна концентрація речовини А, яка поглинається, що залежить від природи основи, природи і концентрації парогазового середовища, температури процесу, зовнішнього тиску та інших факторів.

Якщо поверхня тіла В недостатньо нагріта і дифузійний потік відстає від потоку речовини, яка конденсується (УУ0 - /Ур Nll), то утворюється покриття комбінованого типу (рис. 9.14, в), де верхній шар складається з чистої речовини А, а нижній — із різного поєднання речовин А і В.

Рис. 9.13. Схема утворення покриттів із парогазової фази