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[科普中国]-丰田扩散法

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丰田扩散法,亦称热反应析出扩散,按英文Toyota diffusion又作TD处理,是日本丰田中央研究所于1968年发明的一种表面强化方法。其原理是在高温盐浴下,工件的C原子析出与盐浴里的V相结合,在工件表面形成5~20um的VC化合物,该化合物硬度可达到2800HV以上。该覆层可以解决模具与工件或工件与工件接触引起的磨损、拉伤等问题。

简介丰田扩散法,亦称热反应析出扩散,按英文Toyota diffusion又作TD处理,是日本丰田中央研究所于1968年发明的一种表面强化方法。其原理是在高温盐浴下,工件的C原子析出与盐浴里的V相结合,在工件表面形成5~20um的VC化合物,该化合物硬度可达到2800HV以上。该覆层可以解决模具与工件或工件与工件接触引起的磨损、拉伤等问题。1

扩散作用扩散作用是一个基于分子热运动的输运现象,是分子通过布朗运动从高浓度区域向低浓度区域的输运的过程。它是趋向于热平衡态的驰豫过程,是熵驱动的过程。菲克定律是扩散作用的近似描述,实际过程是从高化学势区域向低化学势区域的转移。扩散作用的速率和混合物的浓度梯度一般不太大,因此通常可以用近平衡态热力学理论进行处理。

扩散作用有多种微观解释,较有影响力的是分子动理论的解释和随机行走模型的解释。1

工业应用扩散在现代工业的各方面起到了一定作用。其中的一些代表如下:

热压产生固态物质(粉末冶金学,陶瓷的生产)

化学反应器的设计

化学工业中催化剂的设计

钢铁能够通过扩散(例如:混合碳和氮)改变它的性质

在生产半导体过程中加入添加剂(例如:掺杂的浓度)1

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学