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M: Metallphysik
M 16: Diffusion und Punktdefekte I
M 16.5: Fachvortrag
Wednesday, March 13, 2002, 16:30–16:45, H6
Fe-Selbstdiffusion in nanokristallinen γ-FeNi — •Frank Hisker1, Sergiy Divinski1, Yun-Sung Kang2, Jai-Sung Lee2 und Christian Herzig1 — 1Institut für Materialphysik, Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, D-48149 Münster, Deutschland — 2Departement of Metallurgy and Materials Science, Hanyang University, Ansan, 425-791, Korea
59Fe Radiotracerdiffusion wurde in
gut kompaktiertem nanokristallinen (d∼80 -
100 nm) γ−FeNi Material (ca. 40 Gew.-% Ni) im
Temperaturbereich
von 636 bis 1013 K gemessen. Hierbei wurden
unterschiedliche kinetische Stadien überdeckt mit
zum Teil gleichzeitigen Beiträgen von
Volumendiffusion, Korngrenzendiffusion in
Nano-Korngrenzen und Diffusion entlang
Agglomeratgrenzen. Zur Interpretation der
teilweise mehrstufigen Diffusionsprofile wurden
Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt. Die
Beschreibung des Diffusionsverhaltens in dem
vorliegenden nanokristallinen Material führte zu
einer Modifizierung des bekannten
Harrison-Modells. Die Modellrechnungen zeigten
eine gute Übereinstimmung mit den Experimenten
in allen Diffusionsstadien.
Die Fe-Diffusion in den Nano-Korngrenzen des
γ-FeNi ist praktisch identisch mit den
entsprechenden Werten in grob-polykristallinem
γ-Fe. Die Diffusion entlang der
Agglomeratgrenzen ist demgegenüber um 2 Dekaden
schneller. Die zugehörige Aktivierungsenthalpie
ist deutlich kleiner als die der
Korngrenzendiffusion und nähert sich den Werten
für die Oberflächendiffusion von Fe in Fe.