Kirkendall effect
简介
在置换式合金扩散中,初始界面
(或惰性标记物)按抛物线规律向低熔
点组元含量
高的区域移
动的现象。
克肯达尔等
人于1947
年进行了黄
铜和纯铜的互扩散实验,实验样品(扩
散偶) 是一根含锌30% (重量百分
数) 的黄铜棒,外面放置了两排细钼
丝,并镀了一层纯铜(如图)。扩散温
度为785℃,扩散时间为56天。由于
钼的熔点很高(2617℃),在785℃下
扩散甚微,可以忽略。钼也不会和铜或
锌发生反应,故可用作黄铜和铜的初
始界面位置的惰性标记物。起初设想,
扩散过程中从黄铜区流向纯铜区的净
锌原子数必定等于从纯铜区流向黄铜
区的净铜原子数,因当时认为,固体中
的扩散是通过一对相邻原子交换位置
(换位机制)进行的。若果真如此,则
相对两排钼丝间的距离应保持不变。
但克肯达尔的实验结果否定了这种设
想。实验发现:钼丝(或原始界面)在
扩散过程中会向着低熔点组元 (这里
是锌)含量高的区域移动,且移动的距离正比于(t是扩散时间)。这种
移动规律为抛物线规律。因是由克肯
达尔实验发现的现象,故称克肯达尔
效应。