Theory of grain boundary grooving under the combined action of the surface and volume diffusion mechanisms

✍ Scribed by S.R Srinivasan; R Trivedi

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1973
• Weight: 1006 KB
• Volume: 21
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(73)90070-9

✦ Synopsis

A theory of grain boundary grooving is presented in which the matter transport occurs by the concomitant action of surface diffusion, volume diffusion and evaporation-condensation mechanisms. The groove profiles have been predicted in terms of 8 dimensionless parameter, p, which measures the relative importance of the surface and volume diffusion mechanisms. It is shown that the matching of the present theory with the experimental data on grain boundary grooving enables one to obtain simultaneously both the surface and volume diffusion coefficients. The theoretical results are compared with the experimental dats on a copper (100) surface. THEORIE DE LA FORMATION DE RAINURES AUX JOINTS DE GRAINS SOUS L'ACTIOS COMBINEE DES MECHANISMES DE DIFFUSION SUPERFICIELLE ET DE DIFFCSIOS EN VOLUME Les auteurs pr&entent une thborie pour la formation des rainures aus joints de grains, dans laquelle le transport de mati& tisulte de l'action simultan&e des m&anismes de diffusion superflcielle, de diffusion en volume et de condensation-8vaporation. Les profils des rainures ont BtB pr&us 8. l'aide d'un perambtre sans dimension, p, mesurant l'importance relative des mbcanismes de diffusion superficielle et de diffusion en volume. Les auteurs montrent que, pour que cette theorie soit en accord 8vec les tisultats erp&imentaw, il est n&esseire d'obtenir simultanbment les coefficients de diffusion superficielle et ceux de diffusion en volume. Les r&ultats theoriques sont cornpar& aux r&ultats erpCrimentaux sur une surface (100) de cuivre. THEORIE DER KORNGRENZENRIEFTJNG UNTER DER GEMEINSAMEN WIRKUNG DES OBERFLiiCHEN-UND VOLUMENDIFFUSIONSMECHANISMUS Es wird eine Theorie der Korngrenzenriefung vorgelegt, bei der der Materietransport durch die gemeinseme Aktion der Oberflilchendiffusions-, Volumendiffusions-und Verdampfungs-Kondenstionsmechanismen beschrieben wird. Die Rillenprofile werden anhand eines dimensionslosen Parameters p vorhergesagt, der die relative Bedeutung der OberflHahen-und Volumendiffusionsmechenismen beschreibt. Es wird gezeigt, d& es durch die Anpa8sung der vorliegenden Theorie 8n experiment&e D&en der Komgrenzenriefung miiglich ist, gleichzeitig sowohl die Oberf%chen-81s 8uch die Volumendiffusionskoeffizienten zu gewinnen. Die theoretischen Ergebnisse werden mit den experimentellen Daten an einer (lOO)-KupferoberfiiLche verglichen.

* The geometrical factor, g, in defined 8s P/W, whore V is the volume of material transported in forming the groove and W is the width of the groove.