Поверхностная реакционная диффузия возгоняющихся веществ
Автор: Пермикин Дмитрий Владимирович, Зверев Владимир Сергеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.5, 2012 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается явление твердофазного диффузионного распространения одного вещества по поверхности другого, сопровождающееся химической реакцией. Целью исследования является описание в слое - продукте реакции, концентрации веществ и роста поверхностного слоя. Построена модель, которая учитывает условия перераспределения диффузионных потоков и возгонку диффузанта. Она представляет собой систему параболических уравнений, осложненных подвижной неизвестной границей. Разработан алгоритм нахождения конечно-разностного решения, основанный на методе выпрямления фронта. Благодаря оценке характерных времен происходящих процессов удалось построить аналитическое приближение. Численное и аналитическое решения хорошо согласуются друг с другом в широком диапазоне значений параметров модели, в том числе предельных случаях. Это позволило установить временной закон роста поверхностного слоя, который имеет порядок.
Поверхностная реакционная диффузия, фронт реакции, подвижная граница, численное и аналитическое решения
Короткий адрес: https://sciup.org/14320587
IDR: 14320587
Список литературы Поверхностная реакционная диффузия возгоняющихся веществ
- Neiman A.Ya. Cooperative transport in oxides: diffusion and migration processes involving Mo (VI), W (VI), V (V) and Nb (V)//Solid State Ionics. -1996. -V. 83, N. 3-4. -С. 263-273.
- Нейман А.Я., Гусева А.Ф. Новые данные о механизме массопереноса при твердофазных реакциях. II. Поверхностные и электроповерхностные явления//Кинетика и катализ. -1999. -Т. 40, № 1. -С. 38-49.
- Нейман А.Я., Утюмов В.Ю., Карпов С.Г., Костиков Ю.П., Шиятова М.В. Твердофазное растекание и кристаллизация высокотемпературных оксидов. Системы M2O3/Al2O3, M2O3/ZrO2(Y2O3); (M=In,Ga,Cr)//Поверхность. -2000. -№ 3. -С. 52-61.
- Neiman A., Guseva A., Trifonova M. Surface reaction diffusion during formation of molybdates and tungstates//Solid State Ionics. -2001. -V. 141-142. -P. 321-329.
- Guseva A., Neiman A., Konisheva E., Trifonova M., Gorbunova E. The interface transport of V2O5 and WO3 into CaMo(W)O4 stimulated by an electric field//Surface Science. -2002. -V. 507-510. -P. 140-145.
- Нейман А.Я., Гусева А.Ф. Трифонова М.В., Суханкина И.В. Поверхностная реакционная диффузия при синтезе молибдатов и вольфраматов: роль фазового состава продуктов//Журнал неорганической химии. -2005. -Т. 50, № 3. -С. 367-372.
- Yelfimov Yu.A., Ivanov A.O. A Mathematical model of surface-reaction diffusion//Int. J. Fluid Mech. Research -2000. -V. 27, N. 2-4. -P. 312-319.
- Левенских А.В., Иванов А.О. Математическое моделирование поверхностной реакционной диффузии. Численное решение//Математическое моделирование в естественных науках: Тез. докл., XIV Всерос. шк.-конф. мол. уч., Пермь. -Пермь: ПГТУ, 2005. -С. 43.
- Пермикин Д.В. Исследование модели поверхностной реакционной диффузии при условии фронтального взаимодействия веществ//Проблемы теоретической и прикладной математики: Тр. 37-ой регион. молод. шк.-конф., Екатеринбург, 2-6 февраля 2006 г. -Екатеринбург: УрО РАН -С. 259-263.
- Зверев В.С. Моделирование поверхностной реакционной диффузии и численное решение//Матем. моделирование. -2010. -Т. 22, № 7. -С. 82-92.
- Химическая энциклопедия: В 5 т./Гл. ред. И.Л. Кнунянц и Н.С. Зефиров. -М: Советская энциклопедия, Большая российская энциклопедия, 1988-1998.
- Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. -М.: Высш. шк., 2001. -550 с.
- Александров Д.В. К теории зарождения двухфазной зоны концентрационного переохлаждения//ДАН. -2003. -Т. 392, № 3. -С. 322-327.
- Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. -М.: Едиториал УРСС, 2003. -784 с.
- Калиткин Н.Н. Численные методы. -М.: Наука, 1978. -512 с.
- Fisher J.C. Calculation of diffusion penetration curves for surface and grain boundary diffusion//J. Appl. Phys. -1951. -V. 22, N. 1. -P. 74-77.
