扩散动力学与微观结构演化

📚 共计 30 章节

扩散现象与基本概念

扩散的定义 · 驱动力 · 微观机制：空位、间隙、交换

菲克第一定律

稳态扩散 · 浓度梯度与通量 · 扩散系数物理意义

菲克第二定律

非稳态方程 · 误差函数解 · 高斯解 · 扩散偶

非稳态数学

扩散系数的微观理论

Arrhenius公式 · 激活能 · 指前因子 · 温度关系

微观Arrhenius

原子跳跃理论

跳跃频率 · 跳跃距离 · 相关因子 · 示踪/化学扩散

空位扩散机制

空位浓度 · 形成能 · 迁移能 · 自扩散系数

空位自扩散

间隙扩散机制

间隙浓度 · 迁移能 · 间隙扩散系数 · 快扩散元素

结构特点 · 晶界扩散系数 · Arrhenius · Harrison分类

位错管道 · 密度影响 · 管扩散与体扩散竞争

表面结构 · 表面扩散系数 · 台阶流动 · 粗糙化

扩散的热力学基础

化学势梯度 · 活度 · Darken方程 · 上坡/下坡扩散

热力学Darken

Darken方程与Kirkendall效应

方程推导 · 标记移动 · Kirkendall空洞

Kirkendall标记

扩散/界面控制 · 相界面移动 · 抛物线生长

反应动力学

扩散与相变

Spinodal分解 · 形核长大 · 扩散/界面控制型

扩散与析出

过饱和固溶体 · GP区 · Ostwald熟化(LSW)

扩散与氧化

氧化膜生长 · Wagner理论 · 抛物线氧化

扩散与烧结

烧结驱动力 · 物质迁移 · 颈生长 · 致密化

烧结致密化

扩散与蠕变

Nabarro-Herring · Coble · 扩散控制 · 应力指数

扩散与离子导体

离子电导率 · Nernst-Einstein · 固体电解质

离子电解质

扩散与半导体

掺杂扩散 · 扩散源 · erfc与Gaussian分布

半导体掺杂

扩散与薄膜

扩散阻挡层 · 界面反应 · 互扩散 · 金属化失效

薄膜阻挡层

扩散与氢脆

氢扩散 · 氢陷阱 · 氢致开裂 · 扩散系数测量

扩散与腐蚀

电化学腐蚀 · 扩散控制 · 钝化膜 · 点蚀

扩散与电池

锂离子扩散 · 嵌入/脱嵌 · 固态电解质 · 极化

电池锂离子

扩散与催化

表面扩散 · 吸附/脱附 · 反应物迁移 · 催化活性

扩散与地质

地幔对流 · 元素分异 · 同位素扩散 · 地质年代

地质同位素

扩散实验方法

示踪剂 · 扩散偶 · SIMS · AES

扩散的计算机模拟

MD · MC · KMC · 相场法

扩散与材料设计

扩散数据库 · 高通量 · 路径设计 · 抗扩散材料

设计高通量

扩散前沿与展望

超快扩散 · 纳米尺度 · 极端条件 · 多场耦合