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科肯德爾效應

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科肯德爾效應(英語:Kirkendall effect[1]:二種原子擴散速率不同金屬的介面,經擴散後發生移動的現象,稱為「科肯德爾效應」。這是歐內斯特·科肯德爾於1947年在韋恩州立大學任化學工程系助理教授時用黃銅(70%銅和30%鋅)和銅,接觸面用鉬絲做記號,在785攝氏度擴散56天後的實驗結果發現的。

此前,金屬原子擴散機理的要點認為[2]

  • 金屬擴散原子和原來原子交換位置;
  • 金屬擴散原子和原子缺位交換位置;
  • 擴散金屬間的介面經擴散處理後,不會發生移動。

科肯德爾效應與原有的金屬擴散機理最根本區別是,二種擴散係數不同的金屬接觸,它們之間的介面,經擴散處理後會發生移動;介面向擴散係數大的金屬這邊移動。科肯德爾效應說明;不同金屬具有不同的擴散係數。

柯肯效應在金屬冶金,擴散理論,和焊接等方面都有重要的應用;例如:用它控制固體連接邊界處所形成的空洞;用來製造空洞納米顆粒和納米管[3]

參考文獻

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  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)