高融点金属間化合物における拡散の研究

高熔点金属间化合物的扩散研究

• 批准号: 06215203
• 负责人: 中嶋 英雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06215203/
• 关键词: 金属間化合物; 拡散; 反応拡散; 相互拡散; 規則構造; アルミナイド

(1)金属間化合物の拡散で最も多くの研究がなされてきたのはB2型であり、その拡散機構としてSix-Jump Vacancy CycleモデルやTriple Defectモデルが提案されてきた。一方、L1_2型金属間化合物に関しては、これまで構成原子の両元素の拡散係数が測定された系はなかった。我々は^<63>Niおよび^<68>Geの放射性同位元素が共にトレーサーとして利用できることに注目し、L1_2型金属間化合物Ni_3GeにおけるNiとGeの拡散係数を測定した。その結果、Niの拡散係数D_<Ni>はD_<Ge>よりも30倍も大きいことが見い出された。このように、major elementがminor elementよりも速く拡散する傾向は、最近、D0_3型のFe_3Siなどでも見い出されている。(2)もし、1元素のトレーサー自己拡散係数D_Aと熱力学的因子φが既知であり、さらに相互拡散係数D_<AB>を測定すれば、Darkenの式を用いて、もう一方のトレーサー自己拡散係数D_Bの大きさを見積もることができる。我々はこのようなアプローチで、L1_0型金属間化合物TiAl単相、D0_<19>型金属間化合物Ti_3Al単相、B2型金属間化合物CoTi単相における相互拡散の測定を行った。本研究では、TiAl単相中での相互拡散係数の温度依存性を測定した。KnollらのTiの自己拡散の結果に近い値であり、平野らによる多相相互拡散係数とは大きく異なる。多相相互拡散は非平衡過程であり、また、界面効果が大きいなどの理由からintrinsicな拡散係数とは見なせないだろう。(3)D0_<19>型金属間化合物Ti_3Al単相での27at%Al合金と34at%Al合金との拡散対による測定結果に関して、24at%Al合金と34at%Al合金との拡散対の場合は、濃度分布が誤差関数に従わない。このことは相互拡散に顕著な濃度依存性のあることを示している。(4)B2型金属間化合物CoTi単相における相互拡散の測定結果は、van Looらによる多相相互拡散係数とは大きく異なっている。以上のことから、従来の多相相互拡散実験から決定された相互拡散係数は、intrinsicな拡散係数ではないと考えられる。

(1)Intermetallic compounds are widely studied for their dispersion mechanisms, such as Six-Jump Vacancy Cycle and Triple Defect. The dispersion coefficients of the constituent elements of intermetallic compounds of type 1 and type 2 were determined. The <63><68>dispersion coefficient of Ni and Ge in L1_2 intermetallic compounds was determined by using the method of atomic absorption spectrometry. As a result, Ni dispersion coefficient D<Ni>_<Ge>The major element is the minor element, and the Fe_3Si element is the closest element to the minor element. (2)The coefficient of dispersion D_A and thermodynamic factors φ are known, and the coefficient of dispersion D<AB>_A and thermodynamic factors φ are determined. The measurement of the mutual dispersion of L1_0 intermetallic compound TiAl single phase, D0 <19>intermetallic compound Ti_3Al single phase and B2 intermetallic compound CoTi single phase was carried out. In this study, the temperature dependence of the mutual dispersion coefficient in TiAl phase was determined. Knoll's self-dispersion results are close to the middle value, and the multi-phase mutual dispersion coefficient is large. Multi-phase mutual dispersion and non-equilibrium process (3)D0 The <19>results of the measurement of the dispersion of Ti_3Al single phase in 27at% Al alloy and 34at% Al alloy are related to the concentration distribution of Ti_3Al single phase in 24at% Al alloy and 34at% Al alloy. The relationship between concentration and dispersion (4)B2 The results of measurement of phase dispersion of type CoTi intermetallic compounds are as follows: van Loo The coefficient of mutual dispersion is determined by the coefficient of mutual dispersion and intrinsic dispersion.

项目成果

中嶋英雄: "TiAlおよびTi_3Al金属間化合物における酸素の拡散" 東北大学金属材料研究所新素材開発施設共同利用研究報告書. 5. 210-212 (1994)

中岛秀夫：“TiAl和Ti_3Al金属间化合物中氧的扩散”东北大学材料研究所新材料开发设施联合使用研究报告5. 210-212 (1994)。

W.Sprengel: "Single-phase Interdiffusion in TiAl" 岩手大学工学部研究報告. 47. 1-4 (1994)

W. Sprengel：“TiAl 中的单相相互扩散”岩手大学工程学院研究报告 47. 1-4 (1994)。