Парциальных коэффициентов

К первой группе относится гелий-неоновый лазер, схема которого приведена на рис. 3.6. Генерация когерентного излучения может проходить в видимой (К\ = 0,633 мкм) и в инфракрасной области (А.2 = 1,15 мкм, Х,3 = 3,39 мкм). Газоразрядная трубка / этого лазера заполняется гелием и неоном при парциальных давлениях соответственно 133 и 13 Па. В трубке от высоковольтного источника питания 2 создается электрический разряд 3, который возбуждает атомы гелия и неона в результате электронных ударов. Излучение выходит из полупрозрачного зеркала 4. Гелий-неоновый лазер имеет сравнительно небольшую мощность, но из-за простоты устройства, надежности и стабильности излучения он получил широкое распространение.

Однако в отличие от гомогенных систем для гетерогенных константы равновесия обычно выражаются в парциальных давлениях Кр и не содержат парциальных давлений твердых или жидких (конденсированных) фаз, если эти фазы представляют собой чистые вещества постоянного состава.

зов находится под своим парциальным давлением. Поэтому если объем смеси при давлении смеси составляет V, а объем водяного пара и сухого воздуха при их парциальных давлениях — соответственно У„ и VB, то V ~ Vn = VB. Далее можно написать: УИП = Упрп; М„ = VEpB (здесь рп и рв — плотности пара и воздуха при их парциальных давлениях); разделив одно уравнение на другое с учетом равенства объемов и используя формулу (3-37), получим:

Одной из важных характеристик влажного воздуха является его влагосоде ржание (в кг/кг сухого воздуха), которое определяется отношением массы водяного пара тп к массе сухого воздуха тв в смеси, или, что то же самое, отношением плотностей пара рп и сухого воздуха р„, взятых при соответствующих парциальных давлениях:

На рис. 1.22 приведена зависимость интенсивности отложения хлорида натрия из потока бессерных продуктов сгорания на охлаждаемой трубе от температуры ее внешней поверхности при различных парциальных давлениях NaCl в газе [55]. В этих опытах температура газа поддерживалась постоянной — 1100°С. Изложенные данные получены при скорости газового потока 10,5 м/с. С увеличением в продуктах сгорания парциального давления NaCl от 7,3 до 33,3 Па температура точки росы хлористого натрия повышается от 707 до 760 "С и тем самым интенсифицируется конденсация пара NaCl.

ДО уравнений (9), (12), (13) соответствуют изобарно- изотермическим потенциалам окисления металла водой или диоксидом углерода при исходных парциальных давлениях газов 0,1 МПа. Ордината слева на рис. 1 будет отвечать трем случаям окисления металла (кислородом, водой и диоксидом углерода).

Боуден и Троосел [16] изучали адсорбцию воды на платиновой, золотой, серебряной! и алюминиевой фольге с целью проверки положения [70], согласно которому при парциальных давлениях несколько ниже давления насыщения полярные твердые тела адсорбируют пленку воды толщиной в несколько мономолекулярных слоев. Предполагалось, что в процессе адсорбции пленок такой толщины силы притяжения заряженных ионов на поверхности действуют через несколько слоев воды. Обильная адсорбция воды связывалась с существованием дальнодействующих поверхностных сил [35]. Боуден и Троосел обнаружили, что наблюдаемая обильная адсорбция воды обусловлена загрязнением -поверхности металлов гидрофильными ионами. Эти ионы могут десорбиро-ваться на поверхности фольги при ее нагревании до красного каления, после чего толщина адсорбированного слоя воды даже при парциальных давлениях, близких к давлению насыщения, составляет не более чем два монослоя. Если фольгу промыть водопроводной водой, то на ее поверхности вновь происходит обильная адсорбция воды. Большая часть этих исследований выполнялась путем прямого взвешивания на аналитических весах. Дополнительные эксперименты с использованием эллип-сометрии показали, что на загрязненной поверхности вода адсорбируется в виде скоплений, образующихся вокруг областей загрязнения. Очевидно, чтобы вызвать многослойную адсорбцию, необходимо присутствие очень небольшого количества гидрофильных загрязнений. При относительной влажности среды 50% поверхность, загрязненная гидроокисью калия (Ю-7 г/см2), ад сор-

Скорость коррозии сталей определяется главным образом катодным процессом, который обычно лимитируется скоростью доставки кислорода к исследуемой поверхности [4]. Наиболее существенное влияние на скорость коррозии стали оказывает концентрация растворенного в воде кислорода. При парциальных давлениях, не превышающих 98 кПа, концентрацию кислорода в воде можно рассчитать по закону Генри:

Газообразная активная среда представляет собой смесь двух газов; под действием: внешнего электрич. высокочастотного разряда атомы одного из компонентов этой смеси возбуждаются и путем тепловых соударений увеличивают энергию атомов второго компонента; последние, возвращаясь в нормальное состояние, излучают свет с линейчатым спектром, характерным для атомов второго компонента. Т. о. один из компонентов смеси участвует в «подкачке» внешней энергии, а другой используется непосредственно для генерации. Поэтому при подборе смеси необходимо наряду с другими обеспечить условия эффективной «подкачки» (для этого используемые возбужденные состояния атомов обоих компонентов должны характеризоваться близкими значениями энергии). Наиболее широкое распространение получила смесь гелия и неона, находящихся при парциальных давлениях 1 и 0,1 мм рт. ст. соответственно; используется также смесь паров ртути и криптона.

где а — активности трех фаз; AG — стандартная свободная энергия образования указанного соединения. Спонтанное протекание прямой реакции (окисления) будет вероятным при AG<0, а самопроизвольная обратная реакция (восстановления) будет происходить при ДС>0. Условие AG = 0 определяет особый случай равновесия между металлом и его оксидом. Приравняв а<э2 к парциальному давлению кислорода рог, что при высоких температурах и низких парциальных давлениях является хорошим приближением, мы получим выражение, определяющее парциальное давление кислорода в системе М — МО при температуре Т:

Используя методику, предложенную в работе [67], с помощью графика зависимости ДС от Т, можно определить склонность металла или его оксида к окислению или восстановлению соответственно при различных парциальных давлениях кислорода и температурах.

2) В. В. Болотин первым отметил зависимость значения г** от отношения парциальных коэффициентов диссипации (см. его книгу, указанную в сноске на с. 279).

В работах Венкера [189, 190] показано, что скорость распухания материалов, в том числе и сплавов Fe — Cr — Ni, зависит от соотношения парциальных коэффициентов диффузии: чем больше различие парциальных коэффициентов диффузии элементов, составляющих сплав (рис. 103), тем меньше скорость распухания сплава.

она по абсолютному значению всегда близка к нулю. Эффекты реактивности, связанные с изменением плотности, температур отдельных элементов реактора (твэлов, решеток, отражателя нейтронов, теплоносителя, замедлителя и т. п.), наиболее полно проявляют себя в переходных, динамических режимах. Поэтому при изучении обратных связей энергетического реактора постановка обратной задачи динамики (задачи параметрической идентификации) — практически единственный надежный способ получения информации об экспериментальных значениях парциальных коэффициентов реактивности.

При определении вклада источника этим методом измеряют коэффициенты моду-ляцпи в источнике \\,^ и в исследуемой точке суммарного поля ц?1', а затем рассчитывают'J=]/^ji(t'>/i(!). Для повышения точности оценок коэффициентов модуляции вибрации можно рекомендовать переход от парциальных коэффициентов модуляции p,(J) к суммарному коэффициенту модуляции \b = Vn, (и"'1)2, что эквивалентно усреднению по ряду измерений ц/ .

Измерение ys процесса позволяет оценить возможную его модель, как показано выше, а в случае 7э > О оценить суммарный коэффициент модуляции по выражению (39) В суммарный коэффициент модуляции, найденный таким образом, кроме энергетической суммы парциальных коэффициентов периодической модуляции т'1' вхо-Дит коэффициент случайной модуляции, который можно вычислить методом спектрального анализа огибающей, если измерены m(i\

Формирование пористости при взаимной диффузии хорошо изучено на примере компонентов, образующих друг с другом растворы замещения. В указанных системах диффузия атомов осуществляется преимущественно через вакансии. В этом случае различие парциальных коэффициентов диффузии в разных фазах означает существование результирующего потока вакансий, вследствие которого легко-диффундирующий компонент оказывается пересыщенным вакансиями и в нем происходят усадка и порообразова-

подвижности атомов неоднократно отмечалась при исследовании взаимодиффузии металлов в связи с образованием пористости. Вследствие различия парциальных коэффициентов диффузии в кристаллах возникает результирующий поток вакансий, направление и мощность которого определяются разностью атомных потоков. Появление диффузионного потока вакансий при гомогенизации химически неоднородных твердых растворов уже рассматривалось в работе [60]. Образование диффузионных пор наблюдал К. П. Бунин [59] при гомогенизации сплавов Fe — Si. Подобная ситуация складывается, например, при отжиге сплавов Sn — Sb, в которых перитектическая кристаллизация при затвердевании не завершилась [81]. По-видимому, и в системе Аи — In вследствие нескомпенсирован-ности диффузионных потоков атомов золота и индия возникает направленный поток вакансий из осевых участков дендритов в межосные и гомогенизация сопровождается накоплением вакансий в междуветвиях. Избыточные вакансии оседают на дислокациях, межзеренных границах и субграницах, включениях второй фазы и образуют диффузионные поры. Внутренние напряжения, обусловленные градиентом концентраций и различием коэффициентов термического расширения, способствуют зарождению и сохранению

лением наблюдали и в медных сплавах. В сплаве Си—5%Cd, относящемся к сплавам перитектического типа, поры возникали при изотермической и термоциклических обработках, если при нагревах образовывалась жидкая фаза. Так, после 10 час выдержки при 560° С удельный вес образцов увеличился на 0,91 %, в то время как выдержка той же длительности при температуре 520° С, лежащей ниже перитек-тической температуры, привела к изменению объема всего на 0,12%. И в том и в другом случае во время выдержки происходила гомогенизация твердого раствора и растворение избыточной фазы. Из сопоставления структур образцов следует, что оплавление избыточной фазы интенсифицирует насыщение твердого раствора кадмием, ибо отжиг в твердо-жидком состоянии привел к значительному уменьшению количества избыточной фазы. В междуветвиях, где размещались включения кадмиевой фазы, выявлялись микропоры. Можно полагать, что порообразование при изотермической обработке обусловлено различием парциальных коэффициентов диффузии меди и кадмия [76].

Однако при нагревах до температур, лежащих выше точки плавления меди, в чугуне реализуется еще один механизм развития диффузионной пористости, основанный на различии парциальных коэффициентов диффузии меди и железа. В этом случае экранирующее влияние меди устраняется и медистый чугун растет интенсивнее безмедистого.

и образуют микропоры. Большое число крупных пор размещенных чаще на границах зерен диффузионной зоны, обнаруживается на некотором удалении от интерметалли-да (рис. 75). Величина и число пор увеличиваются по мере отжига. Расстояние между пористым участком и интерметаллидом пропорционально квадратному корню из длительности выдержки (рис. 76). Подобная временная зависимость расстояния между пористой областью и границей раздела двух взаимнодиффун-дирующих металлов обнаружена и в других системах [134]. Образование пор при отжиге наблюдалось и в системе № — Ni4W [172], что является следствием различия парциальных коэффициентов диффузии вольфрама и компонентов матрицы. Рассмотренный механизм образования несплош-ностей при отжиге композиции вольфрама с нихромом лишен противоречий, присущих обсуждаемому в работе [125] механизму, основанному на релаксации термических напряжений. Таким образом, в композиционном материале уже после непродолжительного отжига создается несколько взаимодействующих друг с другом диффузионных зон, отличающихся концентрацией, фазовым составом и плотностью

Процесс выравнивания состава в бинарном (однофазном) сплаве описывается коэффициентом взаимной диффузии D. Однако эффект Киркендалла показал, что парциальные коэффициенты диффузии, характеризующие подвижность каждого из компонентов в твердом растворе DA и DB, в общем случае различны. Возникает вопрос о связи между D, DA и DB и о возможности определения парциальных коэффициентов диффузии.