Badanie stabilności płaszczyzny Kirkendalla w układach jedno-
i wielofazowych
W pracy po raz pierwszy dokonano eksperymentalnej weryfikacji prawa zachowania markera jako metody wyznaczania położenia płaszczyzny Kirkendalla w układach jedno- i wielofazowych. Opracowany model uwzględnia uogólnione rozwiązanie Darkena. Wartości cząstkowych współczynników dyfuzji użytych w obliczeniach uzyskano autorską uogólnioną metodą Boltzmann'a- Matano. Wartości cząstkowych współczynników dyfuzji składników uzyskane w tej metodzie dane są w warunkach izotermicznych funkcją składu chemicznego, a nie stałą wartością. Model zaimplementowany został przy pomocy metod numerycznych w języku C++. Weryfikacji modelu dokonano dla układów dwu- i trójskładnikowych charakteryzujących się ograniczoną oraz nieograniczoną rozpuszczalnością składników: Ni-Pd, Ni-Ti, Ni-Au, Fe-Pd, Ni-Cu, Co-Fe-Ni oraz Ni-Al-Cu. Wyniki przesunięcia położenia płaszczyzny Kirkendalla uzyskanie prawem zachowania markera porównano z wartościami eksperymentalnymi oraz otrzymanymi metodami trajektorii i graficzną. Przedstawiono profile dyfuzyjne (zależność stężenia składników w funkcji położenia) obliczone uogólnioną metodą Darkena i porównano z wartościami eksperymentalnymi. Uzyskano dobrą zgodność obliczonych wartości z eksperymentalną, dowodząc poprawności stosowanej metody.
Marker conservation law as a valid method to simulate Kirkendall plane position was experimentally verified in this thesis. This method prove its validity in single and multiphase systems. Simulations were conducted using generalise Darken model - bi-velocity. Intrinsic diffusion coefficients of elements as a concentration functions were estimated using generalised Boltzmann-Matano method. Model was implemented in C++ and verified in systems: Ni-Pd, Ni-Ti, Ni-Au, Fe-Pd, Ni-Cu, Co-Fe-Ni, Ni-Al-Cu. Kirkendall plane shifts obtained with the use of marker conservation law were compared with the experimental results as well as with other numerical methods - trajectory and velocity curve. Calculated with bi-velocity model diffusion profiles (concentration vs position) were compared with experimental results. Good correlation of calculated and experimental results prove the validity of conducted approach.
