The kinetics of grain boundary grooving in copper

✍ Scribed by W.W. Mullins; P.G. Shewmon

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1959
• Weight: 843 KB
• Volume: 7
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(59)90069-0

✦ Synopsis

In an earlier paper the diffusion equation associated with grain boundary grooving was solved and it was concluded that surface diffusion was the dominant transport mechanism for copper.

For this mechanism the theory predicts that the shape of the groove profile has a time independent form and that the groove width and depth increase linearly with tlia. These two predictions have been tested by st,udying the grooving of tilt boundaries in copper annealed in dry hydrogen at 930°C and 1035°C. Both predictions agree with the experimental results. The validity of the theory allows one to calculate the surface diffusion coefficient, D,. The advantages of this method of determining D, are discussed. I,,\ CINETIQUE DC "CREUSEMENT" DE FRONTIERES DE GRAINS DANS LE CUIVRE Dans un article pr&c&dent, 1'6quation de diffusion associBe au "creusement" d'une frontibre de grain a &6 r&olue et on a conclu que la surface de diffusion 6tait le m&canisrne dominant de t,ransport, pour le ruivre. Pour ce m&anisme, la theorie prbdit que la forme du profil du sillon est independante du temps et que la largeur et la profondeur s'accroissent linbairement suivant t'14. Ces deux p&visions ont @tB v&if%es en Btudiant le creusement de front&es diversement orientbes dans du cuivre recuit, dam de l'hydrog8ne set b 930°C et 1035°C. Ces deux p&dictions sont en accord avec les r&+ultats expkrimentaux. La validit de la theorie permet de calculer les coefficients de diffusion superficielle, D,. Les auteurs discutent enfin les avantages de cette mPthode pour la determination de 11,. DIE KINETIK DER FURCHENBILDUNG AN KORNGRENZEN VON KUPFER In einer friiheren Arbeit wurde die Diffusionsgleichung, die mit der Furchenbildung an Korngrenzen verkniipft ist, gel&t und der Schluss gezogen, dass bei Kupfer die Oberfliichendiffusion der vorherrschende Transportmechanismus ist. Fiir diesen Mechanismus sagt die Theorie voraus, dass die Gestalt des Furchenprofils nicht van der Zeit abhiingt und dass die Breite und die Tiefe der Furchen linear mit t1/4 anwiichst Beide Voraussagen wurden gepriift durch eine Untersuchung der Furchenbildung an Neigungskomgrenzen van Kupfer, welches bei 930°C und 1035°C in trockenem Wasserstoff gegliiht worden war. Beide Voraussagen stimmen mit den experimentellen Befunden iiberein. Die Richtigkeit der Theorie ermbglicht die Berechnung des OberflBchendiffusionskoeffizienten D,. Die Vorteile diesel Bestimmungsmethode fi_ir D,$ werden erartert.