Diffusion of gold in liquid silver

✍ Scribed by Y.P Gupta

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1966
• Weight: 953 KB
• Volume: 14
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(66)90088-5

✦ Synopsis

The temperature dependence of diffusion of trace amounts of gold in liquid silver measured in the temperature range 980-1260°C can also be expressed as D = (8.8 f 1.2) x lo-dexp 8,980 + 600 -RT Compared with the reported diffusivities of Ag, In, Sn and Sb in liquid silverce), it is observed that the activation energy of solute diffusion decreases in the order Au, Ag, In, Sn and Sb. To explain the observed diffusion behavior of gold in silver, gold was assumed to diffuse with a relative valence of -0.86 in liquid silver. The trend of activation energy of solute diffusion in liquid silver is essentially the same 8s observed for diffusion of these solutes in solid silver. The relative magnitude of eold diffusivitv in liauid silver is satisfactorilv explained bv considering: the additional coulomvb interact& of the solute in berms of the Thomas F&mi*Approximation using the fluctuation model, the modified critical fluctuation model and the hole theory of liquid diffusion. A thermodynamic correlation is established between the activation energy for solute diffusion and the solute binding energy derived from the quasi-chemical theory of alloys. DIFFUSION DE L'OR DANS L'ARGENT LIQUIDE L'effet de la temperature sur la diffusion d'or en trace dans l'argent liquide dans la gamme de temp&atures 980-1260°C peut s'exprimer par: D = (8,s f 1,2) x lo-" exp 8 960 h 600 -RT En se referant aux diffusivit& de Ag, In, Sn et Sb dans l'argent liquide, on constate que 1'Bnergie d'activstion de let diffusion du solute decroit dans l'ordre Au, Ag, In, Sn et Sb. Pour expliquer le mecanisme de diffusion de l'or dans l'argent, on a suppose qu'il diffuse avec une valence relative de -0,86. L'energie d'activation de la diffusion du solute dans l'argent liquide est essentiellement la mbme que celle correspondant B la diffusion de ce solute dans l'argent solide. L'importance relative de la diffusivite de l'ordre dans l'ergent liquide s'explique de man&e satis-f&ante en con&d&ant l'interaction coulombienne du solute en fonction de l'approximation de Thomas Fermi en utilisant un modele de fluctuation critique et la theorie des pores de la diffusion liquide. L'auteur etablit une correlation thermodynamique entre l'energie d'ectivation de la diffusion du solute et l'energie de liaison du solute d&iv&e de la theorie quasi chimique des alliages. DIFFUSION VON GOLD IN FLUSSIGEM SILBER Die Temperatumbhiingigkeit der Diffusion von geringen Goldmengen in fliissigem Silber kann auf Grund von Messungen im Temperaturbereich 980-1260°C beschrieben werden durch D = (83 f 1,2) x 1O-4 exp 8 960 f 600 -RT . Ein Vergleich mit verijffentlichten DiSueionskoeffizienten von Ag, In, Sn und Sb in fltissigem Silber(*) zeigt, da6 die Aktivierungsenergie der Fremdstoffdiffusion in der Reihenfolge Au, Ag, In, Sn und Sb abnimmt. Zur ErklLrunP: des beobechteten Diffusionsverheltens von Gold in Silber wurde angenommen, da9 Gold mit einer relet&en Wertigkeit von -0,86 in fltissigem Silber diffundiert. Der Gang der Akti: vierungsenergien fiir Fremddiffusion in fliissigem Silber ist im wesentlichen derselbe wie fur festes Silber. Die relative GrijBe des Diffusionskoeffizienten von Gold in fliissigem Silber kann in befriedigender Weise erklitrt werden bei Beriicksichtigung der zus&tzliohen Coulomb-Wechselwirkung des Fremdstoffes gem&D der Thomas Fermi Niiherung, unter Benutzung des Fluktu&tionsmodells, des modifizierten Modells der kritischen Fluktuiition und der Lochertheorie der Fltissigkeitsdiffusion.

Es wird eine thermodynamische Beziehung aufgestellt zwischen der Aktivienmgsenergie der Fremddiffusion und der aus dar quasichemischen Legierungstheorie hergeleiteten Fremdstoff-Bindungsenergie.