Orientador: Rezende Gomes dos Santos

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Este trabalho apresenta um método analítico para o estudo da difusão atômica no estado sólido em sistemas binários com fluxos atômicos uni¬direcional, radial cilíndrico e radial esférico com somente uma fase, nos quais nã.o ocorram transformações de fases. Inicialmente é realizada uma...

Resumo: Este trabalho apresenta um método analítico para o estudo da difusão atômica no estado sólido em sistemas binários com fluxos atômicos uni¬direcional, radial cilíndrico e radial esférico com somente uma fase, nos quais nã.o ocorram transformações de fases. Inicialmente é realizada uma revisão bibliográfica dos principais métodos propostos para a análise da difusão atômica nestes sistemas. Em seguida são desenvolvidos fatores geométricos de correção e efetuadas mudanças de variáveis que, introdu¬zidos na equação diferencial da difusão atômica unidirecional, permitem a conversão de um sistema para outro. A equação diferencial modificada é resolvida utilizando-se uma solução exata conhecida, baseada na função erro, quando são determinadas as equações que representam a posição da interface de difusão em função do tempo e os perfis de concentrações de So¬luto em função da posição e do tempo durante o processo. A precisão das equações analíticas obtidas é verificada através de comparações com resul¬tados numéricos. Posteriormente é realizado um estudo comparativo entre os parâ.metros de difusão atômica de cada um dos sistemas considerados. Finalmente são apresentadas possíveis aplicações do método desenvolvido na solução de problemas práticos envolvendo o fenômeno em questão

Abstract: In this work an analytical method is proposed to study diffusion pro¬cess in the solid state in binary systems consisting of only one phase with unidirectional, cylindrical and spherical atomic fluxo Initially a literature survey is carried out regarding some of the most important methods...

Abstract: In this work an analytical method is proposed to study diffusion pro¬cess in the solid state in binary systems consisting of only one phase with unidirectional, cylindrical and spherical atomic fluxo Initially a literature survey is carried out regarding some of the most important methods ap¬plied to diffusion process in these systems. The method is developed from the differential equation which treats this process in systems with unidirec¬tional atomic flux, that is modified by geometric correlation and convenient changes of variables. The modified differential equation is solved by using a well known exact solution based on the error function and equations are obtained to analyse both the position of the diffusion interface as a func¬tion of time and the concentration profiles as a function of the position and time. The predictions furnished by the analytical method are compared with numerical results. A comparative study of diffusion process in planar, cylindrical and spherical geometries is ais o presented. Finally possible ap¬plications of the proposed method to the solution of practical problems are discussed.