金属学报  2014, Vol. 50 Issue (8): 930-936    DOI: 10.11900/0412.1961.2013.00771

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TiCu/Zn界面反应周期层片结构形成的热力学和动力学研究*

吴长军1,2, 朱晨露1, 苏旭平1,2(), 刘亚1,2, 彭浩平3, 王建华1,2

1 常州大学材料科学与工程学院, 常州213164 2 江苏省材料表面技术重点实验室, 常州213164 3 常州大学石油工程学院, 常州213164

THERMODYNAMICAL AND KINETIC INVESTIGA-TION OF FORMATION OF PERIODIC LAYERED STRUCTURE IN TiCu/Zn INTERFACE REACTION

WU Changjun1,2, ZHU Chenlu1, SU Xuping1,2(), LIU Ya1,2, PENG Haoping3, WANG Jianhua1,2

1 School of Materials Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164 2 Jiangsu Key Laboratory of Materials Surface Technology, Changzhou 213164 3 School of Petroleum Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164

吴长军, 朱晨露, 苏旭平, 刘亚, 彭浩平, 王建华. TiCu/Zn界面反应周期层片结构形成的热力学和动力学研究^*[J]. 金属学报, 2014, 50(8): 930-936.
Changjun WU, Chenlu ZHU, Xuping SU, Ya LIU, Haoping PENG, Jianhua WANG. THERMODYNAMICAL AND KINETIC INVESTIGA-TION OF FORMATION OF PERIODIC LAYERED STRUCTURE IN TiCu/Zn INTERFACE REACTION[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(8): 930-936.

摘要 图/表 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(3809 KB)   HTML 关键词 ： TiCu/Zn,  扩散偶,  周期层片结构,  热力学,  动力学     Abstract： 研究了TiCu/Zn扩散偶在390和450 ℃退火后的扩散层组织, 发现其扩散区域中形成了3类周期层片对, 且γ+TiZn3层片对的厚度随温度升高而减小, 但与退火时间无关. 在TiCu/Zn扩散体系中, 反应扩散主要受Zn原子向TiCu基体端扩散控制, Zn原子扩散至TiCu基体界面附近优先形成TiZn3, 而Ti原子穿过γ层和Cu原子穿过TiZn3层向富Zn端长程扩散均很困难, Cu原子仅能通过短程扩散聚集形成γ相并长大. 周而复始, 扩散通道在γ+TiZn3两相区中来回振荡形成周期层片对, 且其间距与形成的先后顺序无关. 温度的升高加快了原子扩散和TiZn3层的形成, 使层片对变薄. 扩散通道往富Zn方向穿过三相区后, 在经过ε+TiZn3和ε+Ti3Zn22两相区时, 同样由于Ti和Cu原子长程扩散困难, 形成ε+TiZn3和ε+Ti3Zn22周期层片对. Key words： TiCu/Zn    diffusion couple    periodic layer structure    thermodynamics    kinetics 收稿日期: 2013-11-27      ZTFLH:  TG111.6   基金资助:*国家自然科学基金项目51171031和51201023资助 作者简介: null 吴长军, 男, 1985年生, 讲师, 博士 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 吴长军 朱晨露 苏旭平 刘亚 彭浩平 王建华 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.11900/0412.1961.2013.00771      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2014/V50/I8/930 图1  TiCu/Zn扩散偶在390 ℃退火24 h后的扩散区形貌 图2  TiCu/Zn体系在390 ℃ 扩散24 h后γ+TiZn3层片对与ε+TiZn3层片对交界处及ε+TiZn3层片对与ε+Ti3Zn22层片对交界处的显微组织 图3  TiCu/Zn扩散偶在450 ℃扩散2 h后扩散区的SEM-BSE像 Position Phase Ti Cu Zn 1 TiZn3 21.8 6.1 72.1 2 Two phases 10.5 20.8 68.7 3 TiZn3 22.8 3.3 73.9 4 γ 6.5 25.7 67.8 5 TiZn3 22.8 3.1 74.1 6 γ 6.2 26.1 67.7 7 TiZn3 21.8 2.7 75.5 8 Transition layer 4.5 18.0 77.5 9 Transition layer 19.3 2.0 78.7 10 Ti3Zn22 11.8 2.3 85.9 11 t 5.0 11.9 83.1 12 Ti3Zn22 11.2 2.0 86.8 13 t 4.3 8.5 87.2 表1  450 ℃退火2 h后TiCu/Zn扩散区中各层的成分 图4  Ti-Zn和Cu-Zn合金在390和450 ℃的形成焓 图5  Zn-Cu-Ti三元系450 ℃富Zn角相关系及TiCu/Zn扩散偶450 ℃扩散区域的扩散通道 [1] He M, Su X P, Yin F C, Wang J H, Li Z. 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