Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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M: Metallphysik
M 11: Diffusion und Punktdefekte III
M 11.3: Fachvortrag
Montag, 26. März 2001, 15:45–16:00, S12
Die Diffusion von Natrium und Kalium in einer eutektischen Schmelze — •Günter Majer und Adolf Feinauer — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart
In der eutektischen Schmelze Na0,32K0,68 wurden die Diffusionskoeffizienten von 23Na und 39K zwischen der Schmelztemperatur (Tm ≈ 260 K) und 640 K mit der Methode der gepulsten magnetischen Feldgradienten (PFG-NMR) gemessen. Durch die Wahl der Probengeometrie wurde sichergestellt, dass keine räumlich beschränkte Diffusion auftritt. Zudem sind die Ergebnisse nicht durch gravitationsbedingte Konvektion beeinflußt, da die Beobachtungszeiten bei der PFG-NMR im Millisekunden-Bereich liegen. Die Temperaturabhängigkeit der Diffusionskoeffizienten läßt sich sowohl für Natrium als auch für Kalium im untersuchten Temperaturbereich gut durch ein Arrhenius-Gesetz, D=D0 exp(−Ha/kBT), beschreiben. Dabei ergeben sich für Natrium die Diffusionsparameter Ha = 90 meV und D0 = 8.5·10−8m2s−1 und für Kalium Ha = 80 meV und D0 = 4·10−8m2s−1. Die Ergebnisse werden mit früheren PFG-Messungen der Selbstdiffusion in flüssigem Natrium sowie der Diffusion von 6Li und 7Li in Schmelzen unterschiedlicher 6Li/7Li Isotopenzusammensetzung verglichen. Der Zusammenhang zwischen D(Tm) und der mittleren Masse der Matrix deutet auf einen kollektiven Mechanismus der Selbstdiffusion in Metallschmelzen hin.