科肯德尔效应

科肯德尔效应(英语:Kirkendall effect[1]:二种原子扩散速率不同金属的介面,经扩散后发生移动的现象,称为“科肯德尔效应”。这是欧内斯特·科肯德尔于1947年在韦恩州立大学任化学工程系助理教授时用黄铜(70%铜和30%锌)和铜,接触面用钼丝做记号,在785摄氏度扩散56天后的实验结果发现的。

此前,金属原子扩散机理的要点认为[2]

  • 金属扩散原子和原来原子交换位置;
  • 金属扩散原子和原子缺位交换位置;
  • 扩散金属间的介面经扩散处理后,不会发生移动。

科肯德尔效应与原有的金属扩散机理最根本区别是,二种扩散系数不同的金属接触,它们之间的介面,经扩散处理后会发生移动;介面向扩散系数大的金属这边移动。科肯德尔效应说明;不同金属具有不同的扩散系数。

柯肯效应在金属冶金,扩散理论,和焊接等方面都有重要的应用;例如:用它控制固体连接边界处所形成的空洞;用来制造空洞纳米颗粒和纳米管[3]

参考文献

  1. ^ Smigelskas,A.D. Kirkendall,E.Q."Zinc Diffusion in Alpha Brass" Trans. AIME 171:130-142.
  2. ^ Bhadeshia H.K.O.H."The Kirkendall effect"University of Cambridge Retrieved 28 April 2013
  3. ^ K.N.Tu and U.Gosele"Design and Stability consideration" Applied Physics Letters 86.093111(2005)