Über eine Theorie der Entstehung von Oberflächenverformungen an Diffusionsproben im Zusammenhang mit dem Kirkendall-Effekt

Basierend auf einem Modell von internen Volumenänderungen wird eine Theorie entwickelt, welche das Auftreten von Oberflächenkonturänderungen in binären Diffusionssystemen mit unausgeglichenen Diffusionsströmen erklärt. Die Theorie geht davon aus, daß die unausgeglichenen Massenströme interne Volumenänderungen hervorrufen, die den Aufbau eines inneren Spannungsfeldes verursachen. Der Vergleich der erzeugten Verzerrungsenergie mit thermodynamischen Grössen führt zu einer Gleichung, welche die Effekte in Abhängigkeit von den Diffusionsparametern, der Temperatur, der Glühzeit und dem Schubmodul des betrachteten Materials beschreibt. Die die Theorie am stärksten einschränkende Annahme ist die Vernachlässigung der durch die Konzentrationsabhängigkeit der Gitterparameter hervorgerufenen Verzerrungen während des Diffusionsvorganges. Für eine Überprüfung der Theorie wurden mit Hilfe einer numerischen Simulationsmethode Konzentrationsverteilungskurven für binäre Diffusionssysteme verschiedener Gold/Silber-Legierungen berechnet. Die Verwendung dieser Konzentrationsverteilungskurven und von für Gold/Silber-Legierungen bekannten Materialparametern ermöglicht die Berechnung der entsprechenden Oberflächenprofilkurven. Die Wachstumskoeffizienten der theoretisch berechneten Oberflächenprofile sind im Vergleich zu den experimentell ermittelten Werten im Mittel um den Faktor 1.45 zu groß.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Oldenburg

Year

1998

Author dc:creator

• Voigt, Reimar

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