Зміна концентрації в часі в певній точні по глибині дифузійного шару описується за другим законом Фіка: дх (9.4) де дС/с~Ч — швидкість зміни концентрації в часі на певній площі дифузійної зони, перпендикулярної до потоку. Коефіцієнт дифузії залежить від багатьох факторів: температури, концентрації, кристалічної структури, розмірів атомів ди-фузанту та ін. Наприклад, можна прийняти, що температурна залежність коефіцієнта дифузії описується законом Арреніуса для термічно активованих процесів: /) = Ц, ехр (9.5) де Д, — передекспоненціальний множник; II — енергія активації дифузії. Для самодифузії енергія активації и - 34 т;,,,(9.6) де Тт — температура плавлення дифузангу. Для такого окремого випадку вираз другого закону Фіка спрощується і має такий вигляд: дс_ дх1 При розв'язуванні цього рівняння відносно концентрації з погляду кінетики дифузії виокремлюють стаціонарний і нестаціонарний потоки (рис. 9.16). Для стаціонарного потоку концентрація елемента є функцією / 1 (9.8) де / — відстань, на яку дифундує елемент; С0 — початкова концентрація елемента. Ця залежність свідчить, що для стаціонарного потоку розподіл концентрації елемента насичення в покритті є лінійною функцією (рис. 9.16, а). Для нестаціонарного потоку маємо 1 - сіті (9.9)
Карта
|
