Consultant expert, Dr. Mohamed Taha THE KINETICS OF SHORT-RANGE ORDER fc IN SOME NOBLE METAL ALLOYS

Consultant expert, Dr. Mohamed Taha

 THE KINETICS OF SHORT-RANGE ORDER

fc IN SOME NOBLE METAL ALLOYS

TER VERKRIJGING VAN DE GRAAD VAN DOCTOR

IN DE TECHNISCHE WETENSCHAPPEN AAN DE

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT, OP GEZAG VAN DE

RECTOR MAGNIFICUS DR. IR. CJ.D.M. VERHAGEN,

HOOGLERAAR IN DE AFDELING DER TECHNISCHE

NATUURKUNDE, VOOR EEN COMMISSIE UIT DE SENAAT

TE VERDEDIGEN OP WOENSDAG 27 SEPTEMBER 1967

TE 14.00 UUR

DOOR

SI]BRAND RADELAAR

NATUURKUNDIG INGENIEUR

GEBOREN TE'S-GRAVENHAGE

1967

"BRONDER-OFFSET" ROTTERDAM

Dit proefschrift is goedgekeurd door de promotor

PROF.DR. M.J.DRUYVESTEYN

This work is part of the r e s e a r c h program of the Research group "Metals".

F.O.M. - T.N.O." of the "Stichting voor Fundamenteel Onderzoek d e r Materie"

(Foundation for Fundamental Research of Matter - F.O.M.) and was also made

possible by financial support from the "Nederlandse Organisatie voor Zuiver

Wetenschappelijk Onderzoek" (Netherlands Organization for pure Research -

Z. W. O. ).

C O N T E N T S

1. INTRODUCTION AND SUMMARY 9

2. SHORT-RANGE ORDER AND ITS INFLUENCE ON PHYSICAL

PROPERTIES 13

2 . 1 . Introduction 13

2 . 2 . Short-range o r d e r p a r a m e t e r s 13

2 . 2 . 1 . Definitions14

2 . 2 . 2 . Bethe's . r. o. p a r a m e t e r 16

2 . 2 . 3 . W a r r e n ' s s . r. o. p a r a m e t e r 17

2 . 3 . The nature of the ordering forces 18

2 . 4 . Statistical treatments of s. r. o. 18

2 . 4 . 1 . Quasi-chemical approach 18

2 . 4 . 2 . Other statistical treatments of s. r. o. 24

2 . 5 . Influence of s. r. o. on physical properties 26

2 . 5 . 1 . Introduction 26

2 . 5 . 2 . The influence of s. r. o. on electrical resistivity 26

2 . 5 . 3 . The Zener-effect 31

3 . VACANCIES IN ALLOYS WITH SHORT-RANGE ORDER 35

3 . 1 . Introduction 35

3 . 2 . Formation of energy of vacancies in binary alloys 35

3 . 2 . 1 . Random distribution of atoms 36

3 . 2 . 2 . Vacancy concentration in alloys with s . r. o. 37

3 . 3 . Migration of vacancies in binary alloys 40

3 . 3 . 1 . Probability distribution of the migration energy 40

3 . 3 . 2 . Average mobility of atoms in b . c. c. structures 43

3 . 3 . 3 . Average mobility of atoms in f . c. c. s t r u c t u r e s 45

3 . 3 . 4 . Average mobility of vacancies 48

3 . 4 . Theory of the kinetics of short-range o r d e r in binary alloys 49

3 . 4 . 1 . Fundamental approximations 49

3 . 4 . 2 . The kinetics of s. r. o. in b. c. c. structures 50

3 . 4 . 3 . The kinetics of s. r. o. i n f . c. c. s t r u c t u r e s 56

3 . 4 . 4 . The relationship between ordering kinetics and selfdiffusion 57

3 . 4 . 5 . Discussion 60

4 . EXPERIMENTAL TECHNIQUE 62

4 . 1 . Introduction 62

4 . 2 . Measurements below 250 C (thermostat) 63

4 . 3 . Measurements above 250 C 65

4 . 3 . 1 . Standard-method 65

4 . 3 . 2 . Dummy-method 66

4 . 3 . 3 . Description of the specimen holder 68

4 . 3 . 4 . Description of the furnaces 69

4 . 3 . 5 . Description of the helium container 70

4 . 4 . Materials 70

5. RESULTS AND COMPARISON WITH OTHER DATA 72

5 . 1 . CuAl (85,15) 72

5 . 2 . AuCu(86,14) 76

5 . 3 . AuCu(75,25) 78

5 . 4 . AuAg-alloys 80

5 . 5 . Summary of the results 86

6. DISCUSSION 87

6 . 1 . Introduction 87

6 . 2 . Vacancy equilibrium during the measurements 87

6 . 3 . Discussion of quenching and annealing experiments 88

6 . 4 . The relation between the kinetics of s. r. o. and Zener-efficiency ect 90

6 . 5 . The relation between the kinetics of s. r. o. and self-diffusion 91

6 . 6 . The kinetics of s. r. o. near the critical temperature 94

CONCLUSION 97

SAMENVATTING 98

LIST OF SYMBOLS 101

REFERENCES 104

الخبير الاستشاري د. محمد طه

 حركية النظام قصير المدى

fc في بعض سبائك المعادن النبيلة

للحصول على درجة طبيب

في العلوم التقنية في

جامعة دلفت للتكنولوجيا ، تحت سلطة

رئيس الجمهورية د. IR. CJ.D.M. فيرهاجن ،

استاذ في القسم الفني

الفيزياء ، قبل لجنة مجلس الشيوخ

للدفاع عنها يوم الأربعاء 27 سبتمبر 1967

في 02:00

بوسائل

SI] BRAND RADELAAR

مهندس فيزيائي

ولدت في لاهاي

1967

"BRONDER OFFSET" روتردام

تمت الموافقة على هذه الأطروحة من قبل المروج

الأستاذ الدكتور. إم جي درويفستين

هذا العمل هو جزء من برنامج r e s a r c h لمجموعة البحث "المعادن".

م. - T.N.O. "أو" مؤسسة البحوث الأساسية حول المسألة "

(مؤسسة البحث الأساسي للمادة - F.O.M.) وتم صنعه أيضًا

ممكن من خلال الدعم المالي من "Nederlandse Organisatie voor Zuiver

البحث العلمي "(المنظمة الهولندية للبحوث البحتة -

Z.W.O.).

محتويات

1. مقدمة وملخص 9

2. النظام قصير المدى وتأثيره على المستوى البدني

الخصائص 13

2. 1. مقدمة 13

2. 2. المدى القصير o r d e r p a r a m e t e r s 13

2. 2. 1. التعريفات 14

2. 2. 2. بيته. ص. o. p a r a m e t e r 16

2. 2. 3. ال ار ال ال. ص. o. p a r a m e t e r 17

2. 3. طبيعة القوات المنظمة 18

2. 4. المعالجات الإحصائية لـ s. ص. س .18

2. 4. 1. نهج شبه كيميائي 18

2. 4. 2. المعالجات الإحصائية الأخرى لـ s. ص. س .24

2. 5. تأثير s. ص. س.على الخصائص الفيزيائية 26

2. 5. 1. مقدمة 26

2. 5. 2. تأثير s. ص. o على المقاومة الكهربائية 26

2. 5. 3. تأثير زينر 31

3. 35- شواغر في السبائك ذات الترتيب القصير المدى

3. 1. مقدمة 35

3. 2. تشكيل الطاقة من الوظائف الشاغرة في السبائك الثنائية 35

3. 2. 1. التوزيع العشوائي للذرات 36

3. 2. 2. شغور تركيز في السبائك مع s. ص. س .37

3. 3. ترحيل الوظائف الشاغرة في السبائك الثنائية 40

3. 3. 1. التوزيع الاحتمالي لطاقة الهجرة 40

3. 3. 2. متوسط ​​حركة الذرات في ب. ج. ج. الهياكل 43

3. 3. 3. متوسط ​​حركة الذرات في f. ج. ج. 45

3. 3. 4. معدل تنقل الوظائف الشاغرة 48

3. 4. نظرية حركية المدى القصير في السبائك الثنائية 49

3. 4. 1. 49- التقريب الأساسي

3. 4. 2. حركية s. ص. س في ب. ج. ج. الهياكل 50

3. 4. 3. حركية s. ص. o.inf. ج. ج. 56

3. 4. 4. العلاقة بين طلب الخواص الحركية والانتشار الذاتي 57

3. 4. 5. مناقشة 60

4. التقنية التجريبية 62

4. 1. مقدمة 62

4. 2. القياسات أقل من 250 درجة مئوية (ترموستات) 63

4. 3. القياسات فوق 250 درجة مئوية 65

4. 3. 1. الطريقة القياسية 65

4. 3. 2. طريقة وهمية 66

4. 3. 3. وصف حامل العينة 68

4. 3. 4. وصف الأفران 69

4. 3. 5. وصف حاوية الهليوم 70

4. 4. المواد 70

5. النتائج والمقارنة مع البيانات الأخرى 72

5. 1. 72- كوال (85.15)

5. 2. أوكو (86.14) 76

5. 3. 78- عبدالمجيد

5. 4. 80- حلاوة

5. 5. 86- ملخص النتائج

6. المناقشة 87

6. 1. مقدمة 87

6. 2. توازن الشغور أثناء القياسات 87

6. 3. مناقشة تجارب التبريد والتخمير 88

6. 4. العلاقة بين حركية s. ص. وكفاءة زينر إلخ 90

6. 5. العلاقة بين حركية s. ص. o. والانتشار الذاتي 91

6. 6. حركية s. ص. o بالقرب من درجة الحرارة الحرجة 94

الخلاصة 97

ملخص 98

قائمة الرموز 101

المراجع 104