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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 【交流】上坡扩散的驱动力是化学势吗？-回答合理有金币
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少白周

金虫 (正式写手)

seico

[交流] 【交流】上坡扩散的驱动力是化学势吗？-回答合理有金币已有8人参与

菲克第一定律描述了物质从高浓度向低浓度扩散的现象，一般认为溶度梯度是物质扩散的驱动力。但是“溶度梯度是物质扩散的驱动力”这句话（我个人观点）本身就是不对，至少是没有谈及本质的驱动力。物质的扩散是趋向于能量最低的状态，其本质驱动力（个人观点）还是化学势。对于上坡扩散如果再说“溶度梯度是物质扩散的驱动力”似乎感觉十分不合理了。所以归根到底还是化学势。不知道各位大侠如何见解，请求高教！！
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淡定的人儿~
1楼2010-08-31 20:05:33
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

mseyi

木虫 (正式写手)
少白周(金币+2): 2010-09-01 20:41:59
引用回帖:
Originally posted by 少白周 at 2010-08-31 20:05:33:
菲克第一定律描述了物质从高浓度向低浓度扩散的现象，一般认为溶度梯度是物质扩散的驱动力。但是“溶度梯度是物质扩散的驱动力”这句话（我个人观点）本身就是不对，至少是没有谈及本质的驱动力。物质的扩散是趋向 ...

你的理解是对的，任何扩散现象本质的驱动力都是化学位梯度！

作为扩散驱动力的浓度梯度其本质还是浓度梯度，只不过菲克当年推导扩散定律的时候是从人们最常见的浓度梯度驱动力推到而来的，后来由于上坡扩散的发现，人们才知道物质有高浓度向低浓度的迁移并一定会使总的自由能降低，反而又可能会升高！
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4楼2010-09-01 00:00:26
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comma

专家顾问 (知名作家)

材料人
★
少白周(金币+2): 2010-09-01 20:42:09
caocao4735(金币+1):谢谢回复 2010-09-03 09:07:06
扩散系数、扩散激活能有多类影响因素。
因为第三组元和原来组元有交互作用，改变原来组元的化学势，所以加入第三组元会影响原来组元的扩散。现以铁碳合金为例说明。加入能在合金中形成碳化物的元素，即能形成比渗碳体更稳定的碳化物的合金元素，它们和碳的结合比铁和碳的结合强，使碳的迁移困难，从而使碳的扩散激活能Q和频率因子D0都有所增加，综合的结果是使扩散系数减小。这些碳化物形成元素有锰、铬、钼、钨、钒、钛等，它们的影响程度随着它们和碳形成的碳化物稳定程度增加而增加。对于那些在铁-碳合金中不能形成碳化物的元素，如镍、硅等，它们和碳的结合比铁和碳的结合弱，不参与和碳的结合，只增加晶体点阵的不完整性，它们使碳的扩散激活能减小，从而增加扩散系数。
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每天一小步也有新高度
6楼2010-09-01 00:12:24
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ayaku

铁虫 (小有名气)

112

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
教科书上都明白得写着，为什么还要贴在这里问呢？可能楼主应该找本清华出的材料科学基础学习学习吧。
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10楼2010-09-02 15:30:27
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meixinyidian

铁杆木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5): 给个红包，谢谢回帖
本质上还是化学势的差异吧，但是他们的化学势是怎么比较得呢？
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15楼2012-03-13 19:29:29
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普通回帖

wangcy111

金虫 (小有名气)
少白周(金币+2): 2010-09-01 20:41:32
我觉得这位仁兄理解可能存在偏差，从化学势的计算公式看出原子的偏析造成了材料化学势的差异源；至于您所说的“能量最低”从物理学理解是整个材料系统的原子重排，使得原子核以及核外电子总能量处于最低，并不是化学势最低。不知我的理解是否正确，还请指教。

[ Last edited by wangcy111 on 2010-8-31 at 22:48 ]
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2楼2010-08-31 22:44:23
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sirljz

铁杆木虫 (著名写手)

Well spend every day！
★
少白周(金币+2): 2010-09-01 20:41:45
caocao4735(金币+1):谢谢回答 2010-09-03 09:06:32
上坡扩散——Spinodal Decomposition。
达肯（Darken）曾将两种硅含量与碳量均不同的钢焊在一起，然后加热到较高温度进行扩散退火。其中硅含量低的钢碳含量较高，而硅含量高的钢碳含量较低。他的实验结果表明，在初始的快速扩散阶段，两种钢的碳含量差异进一步增大——发生上坡扩散。
扩散的真正驱动力是化学势差异，而不是浓度差异。
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3楼2010-08-31 23:03:15
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mseyi

木虫 (正式写手)
少白周(金币+1): 2010-09-01 20:42:43
其实这是一个非常基础的问题！
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5楼2010-09-01 00:01:28
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weekend.ba

木虫 (正式写手)
少白周(金币+1): 2010-09-01 20:42:18
溶质浓度当然不是驱动力，调幅分解就是典型例子，化学势是根本原因。Fick定律只是近似唯象描述，不反应物理本质。
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7楼2010-09-01 08:33:11
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wmnick

至尊木虫 (文坛精英)
学习中..................
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每天进步一点点
8楼2010-09-01 14:25:32
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marvelx

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
化学势是本质，只不过大部分现象化学势和溶度是一致的。
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9楼2010-09-01 23:48:04
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