1. Mecanwaith bondio rhyngwyneb plât cyfansawdd titaniwm/dur
Gellir rhannu'r bondio rhyngwyneb rhwng deunyddiau metel heterogenaidd yn dri math: bondio corfforol, bondio cemegol, a bondio mecanyddol. Mae grymoedd Van der Waals, bondiau hydrogen, a bondiau ffisegol eraill i'w cael yn gyffredin mewn deunyddiau cyfansawdd polymer. Mae bondio cemegol yn cyfeirio at y rhyngweithio a'r adwaith cemegol rhwng dau ddeunydd o dan amodau proses penodol, gan arwain at ffurfio bond cemegol, a geir yn gyffredin mewn deunyddiau cyfansawdd metel. Mae'r grym bondio mecanyddol yn bennaf yn cynnwys grym ffrithiannol, sy'n cael ei bennu gan garwedd wyneb y deunydd. Po uchaf yw garwedd wyneb y metel mewn deunyddiau cyfansawdd, y mwyaf yw'r grym bondio mecanyddol. Mae gan bron pob deunydd cyfansawdd rym bondio mecanyddol. Yn seiliedig ar y tri math uchod o gyfuniadau, mae ymchwilwyr wedi cynnig theori cyfansawdd deunydd cyfansawdd o safbwyntiau lluosog.
(1) Damcaniaeth trylediad
Mae'r ddamcaniaeth trylediad yn dal y bydd dau ddeunydd heterogenaidd yn rhyddhau gwres dadffurfiad enfawr oherwydd cyswllt agos yn ystod prosesu dadffurfiad plastig mawr. Wrth i'r gwres anffurfiad gronni'n raddol, bydd y gwres anffurfiannau hyn yn ysgogi trylediad rhwng gwahanol elfennau, a thrwy hynny ffurfio haen bondio metelegol.
(2) Theori ailgrisialu
Yn ôl y ddamcaniaeth ailgrisialu, mae'r atomau heterogenaidd yn ardal gyswllt rhyngwyneb y plât metel yn cael eu haildrefnu, gan agosáu'n raddol at y cysonyn dellt, ac mae'r atomau metel yn cael eu haildrefnu, gan arwain at ffurfio grawn cyffredin ar y ddau blât metel. Mae'r theori recrystallization ond yn effeithiol ar gyfer y broses gyfansawdd o ddalennau metel poeth ac ni all esbonio ffenomen bondio slabiau metel ar dymheredd isel.
(3) Theori bond metel
Pan fydd metelau o wahanol ddeunyddiau dan bwysau, maent yn dynesu at ei gilydd yn raddol, ac wrth i'r pellter rhwng atomau leihau, o wrthyrru i atyniad, ffurfir bondiau metel. Cynigiodd y ddamcaniaeth ynni ddilynol fod yn rhaid i atomau rhyngwyneb fodloni amodau egni penodol i ffurfio bondiau metel, sy'n atodiad i'r ddamcaniaeth bond metel.
(4) Theori ffilm denau
Pan fydd metel yn cael ei ddadffurfio'n blastig, mae'r haen caledu arwyneb neu'r haen ocsid yn cael ei niweidio, ac mae metel ffres yn cael ei wasgu allan o dan weithred grym treigl, gan gyflawni bondio rhyngwyneb.
(5) Theori cyfuniad mecanyddol
Mae'r bondio mecanyddol fel y'i gelwir yn cyfeirio at y cysylltiad cilyddol rhwng y matrics a'r corff atgyfnerthu yn seiliedig ar rym bondio mecanyddol yn unig. Mae'n ddeunydd cyfansawdd a ffurfiwyd gan y matrics a'r corff atgyfnerthu o dan weithred ffrithiant, ond dim ond un llwyth hydredol y gall y math hwn o blât cyfansawdd ei wrthsefyll.
Mae mecanwaith bondio rhyngwyneb yn gymhleth ac yn amrywiol, ac mae'r mecanwaith bondio rhyngwyneb rhwng gwahanol ddeunyddiau metel hefyd yn wahanol. Mae'n anodd ei ddisgrifio'n gynhwysfawr gydag un mecanwaith cyfansawdd. Mewn cymwysiadau ymarferol, yn aml mae gan ryngwyneb deunyddiau cyfansawdd sawl mecanwaith bondio gwahanol ar yr un pryd.
Gall cyfraith gyntaf Fick ddisgrifio trylediad cyflwr sefydlog yn dda, ond yn y rhan fwyaf o achosion, mae trylediad yn perthyn i drylediad cyflwr ansefydlog. Yn achos trylediad ansad, mae crynodiad sylwedd yn amrywio yn dibynnu ar bellter ac amser y trylediad, ac nid yw cyfraith gyntaf Fick yn berthnasol. Er mwyn mynd i'r afael â'r mater hwn, cynigiwyd Ail Gyfraith Fick, a all ddatrys problem trylediad ansad yn effeithiol
Theori atomig
Mae damcaniaeth atomig yn esbonio mecanwaith trylediad. Yn ôl theori atomig, gellir darganfod tri mecanwaith tryledu: bwlch, cyfnewid a swydd wag. Dangosir diagramau sgematig y tri mecanwaith tryledu yn Ffigur 1-5.
Mecanwaith tryledu bwlch: Pan fo atomau bach yn y bylchau grisial, gall yr atomau hyn wasgaru yn y bylchau dellt. Yn y broses o dryledu, mae atomau gwasgaredig yn symud o un bwlch trwy atomau cyfagos i fwlch dellt arall, gan achosi ystumiad dellt, a welir yn gyffredin mewn trylediad atomig mewn datrysiadau solet rhyng-raniadol.
Mecanwaith tryledu cyfnewid: Mae gan atomau hydoddyn ac atomau toddyddion feintiau tebyg ac maent yn cyflawni trylediad trwy gyfnewid safle. Gall y math hwn o gyfnewid lleoliadol achosi ystumiad dellt sylweddol, ac oherwydd y cyfernodau trylediad gwahanol o atomau annhebyg, mae'n anodd cyflawni trylediad trwy'r mecanwaith cyfnewid, sydd ond yn berthnasol i atomau o'r un math. Felly, mae ei rôl mewn aloion yn gyfyngedig iawn.
Mecanwaith tryledu swyddi gwag: Mae swydd wag yn cyfeirio at ddiffyg yn y strwythur grisial sy'n cynrychioli safle coll atom neu ïon yn y strwythur grisial. Mae'r mecanwaith tryledu swyddi gwag yn cyfeirio at drawsnewid a thryledu gronynnau neu swyddi gwag o fewn deunyddiau solet o un pwynt dellt grisial i'r llall.
2. Ffactorau sy'n effeithio ar drylediad
Mae astudiaethau blaenorol wedi dangos bod ffactorau megis tymheredd, gwasgedd / gwasgedd, strwythur grisial, diffygion mewnol crisialau, a chyfansoddiad cemegol yn cael effaith sylweddol ar gyfradd tryledu
(1) Tymheredd
Pan fydd y tymheredd yn codi, mae'r amlder gwrthdrawiad a'r egni rhwng gronynnau y tu mewn i'r sylwedd yn cynyddu, ac mae cyflymder y gronynnau hefyd yn cynyddu, sy'n ei gwneud hi'n haws i ronynnau wasgaru o ardaloedd crynodiad uchel i ardaloedd crynodiad isel.
(2) Strwythur grisial
Mae'r mecanwaith trylediad atomig a ddisgrifir mewn theori atomig yn bennaf yn cynnwys trylediad swyddi gwag, trylediad bwlch, neu drylediad cyfnewid. Ni waeth pa fecanwaith tryledu y mae atomau'n ei ddefnyddio ar gyfer trylediad, mae angen i'w taflwybrau trylediad basio trwy nodau dellt neu fylchau dellt. Mae'r strwythur grisial cyflawn gwreiddiol yn cael ei effeithio'n fawr gan y strwythur grisial a'r math o grisial oherwydd ystumiad dellt a achosir gan atomau heterogenaidd.
(3) Diffyg grisial
Gellir rhannu diffygion strwythur grisial yn ddiffygion pwynt, llinell ac arwyneb. Mae cyfradd trylediad deunyddiau diffyg pwynt yn cael effaith hyrwyddo, tra bod dylanwad diffygion llinell a diffygion wyneb ar drylediad yn fwy cymhleth. Gall gwahanol fathau a meintiau o ddiffygion gael effeithiau amrywiol ar y broses dryledu.
(4) Pwysedd/Pwysau
Wrth i'r pwysau gynyddu, mae'r gofod cyfartalog rhwng gronynnau'n lleihau ac mae eu rhyngweithiadau'n dod yn gryfach. Mae'n ei gwneud hi'n haws i ronynnau symud o ardaloedd crynodiad uchel i ardaloedd crynodiad isel, a thrwy hynny gynyddu cyflymder trylediad.
