TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG HỌC CÁC THAM SỐ TỰ KHUẾCH TÁN TRONG KIM LOẠI SẮT

Thermodynamic calculations of self-diffusion parameters in iron

Tóm tắt:

Trong bài báo này, dựa trên mô hình cBΩ của nhiệt động học, chúng tôi nghiên cứu quá trình tự khuếch tán trong kim loại sắt. Chúng tôi đã xây dựng biểu thức giải tích của một số đại lượng khuếch tán như hệ số tự khuếch tán, năng lượng tự do Gibbs kích hoạt, thể tích kích hoạt, entropy kích hoạt, enthalpy kích hoạt. Thực hiện tính toán số hệ số tự khuếch tán của kim loại sắt (pha α), chúng tôi nhận được kết quả phù hợp tốt với số liệu thực nghiệm. Điều này khẳng định sự đúng đắn của mô hình cBΩ trong nghiên cứu hiện tượng tự khuếch tán của kim loại sắt. Đồng thời, chúng tôi cũng xác định được giá trị của các đại lượng tự khuếch tán trong khoảng nhiệt độ từ 500 K đến 1200 K. Kết quả cho thấy, các tham số tự khuếch tán trong kim loại sắt thay đổi khá chậm theo nhiệt độ.

Từ khóa: tự khuếch tán; hệ số khuếch tán; khuyết tật điểm; mô hình cBΩ; kim loại sắt.

Abstract:

In this paper, basing on the cBΩ in thermodynamics, we have investigated the self-diffusion mechanism in iron metal. We derived the analytical expressions of thermodynamic quantifiers, i.e, self-diffusion coefficient, activation Gibbs free energy, activation volume, activation entropy, and activation enthalpy. Numerical calculations have been performed for self-diffusion of iron showing a good agreement of diffusion coefficient with experimental data. This confirms the validity of the thermodynamic cBΩ model on the investigation of self-diffusion in iron. Simultaneously, we determined the values of self-diffusion parameters in α-iron in temperature range 500-1200 K. Our results show that these diffusion parameters are weak-dependent on temperature.

Keywords: self-diffusion; Diffusion coefficient; Point defect; cBΩ model; Iron.

Các bài báo khác của tác giả được đăng trên tạp chí

Số thứ tự Bài báo Tạp chí Trang Ngày đăng