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Nuclear magnetic resonance studies of diffusion of Al27 in aluminum and aluminum alloys

โœ Scribed by T.G Stoebe; R.D Gulliver II; T.O Ogurtani; R.A Huggins


Publisher
Elsevier Science
Year
1965
Weight
993 KB
Volume
13
Category
Article
ISSN
0001-6160

No coin nor oath required. For personal study only.

โœฆ Synopsis


Motions1 narrowing of nuclear magnetic resonance lines is used to study self diffusion of aluminum in high purity aluminum and in solid solution alloys of aluminum with zinc. magnesium and copper. Diffusion parameters are determined from the experimental data using a formulation which enables the elimination of errors due to line shape changes and non-dipolar line broadenings. The results in pure aluminum yield an activation energy of 30.5 kcal/mole, with a pre-exponential factor D, of 0.10 cm2/sec. The results in the alloys indicate that the rate of aluminum diffusion increases with increased solut,e content, and that the activation energy for aluminum diffusion decreases. This effect is largest for copper and smallest for zinc. Reasons for this behavior are discussed in terms of solute-vacancy binding energies. ETUDES PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DE LA DIFFUSION D'Al= DANS L'ALUMINIUM ET DES ALLIAGES D'ALUMINIUM Le retr&issement des pits de r&onance magnbtique nucleaire dfi au mouvement est utilisb pour Studier la self-diffusion de l'aluminium dans l'aluminium de haute puretb et dans des solutions solides d'aluminium avec du zinc, du magnesium et du cuivre. Les parambtres de diffusion sent d&ermines B partir des don&es experimentales en utilisant une formulation qui permet d'6liminer les erreurs provenant des changements de forme des pits et des 6largissements non-dipolaires des pits. Les r&ultats dans l'aluminium pur conduisent ZL une energie d'activation de 30,5 kcal/mole, avec un facteur pr&exponentiel de D, de 0,lO cma/sec. Les r&ultats dans les alliages indiquent que la vitesse de diffusion de l'aluminium s'accroit lorsque la teneur en solute augmente, et que 1'6nergie d'activation pour la diffusion de l'aluminium dbcroit. Cet effet est le plus important pour le cuivre et le plus faible dans le cas du zinc. Les auteurs discutent, les raisons de ce comportement B partir des Energies de liaison solut&lacune. UNTERSUCHUNG DER DIFFUSION VON A12' IN ALUMINIUM UND ALUMISIUM-LEGIERUNGEN MIT HILFE DER MAGNETISCHEN KERNRESONANZ Die VerschBmlerung van kernmagnetischen Resonanzlinien wiM1 benutzt zur Untersuchung der Selbstdiffusion van Aluminium in hochreinem Aluminium und in Aluminiumlegierungen mit Zink, Magnesium und Kupfer. Die Diffusions-parameter werden aus den experimentellen Daten mit Hilfe einer Formulierung bestimmt, die es gestattet, Fehler auf Grund van Verhnderungen der Liniengestalt und van Nichtdipol-Linienverbreiterungen zu eliminieren. Die Ergebnisse im reinen Aluminium ergeben eine Aktivierungsenergie van 30.5 kcal/Mol mit einem priiexponentiellen Faktw van D, = 0.10 cma/sec. Im Falle der Legierungen zeigen die Ergebnisse, darj die Geschwindigkeit der Diffusion des Aluminiums mit der Konzentration des zulegierten Elements zunimmt und da13 die Aktivierungsenergie fiir die Aluminiumdiffusion abnimmt. Dieser Effekt ist am graI3ten fiir Kupfer und am kleinsten fiir Zink. Die Grtide fiir dieses Verhalten werden im Hinblick auf die Bindungsenergie zwischen Legierungszusatz und Leerstellen diskutiert.


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