粒界拡散とはどんなことでしょうか。できたら具体的な例で教えてください。おねがいします。

A 回答 (2件)

拡散現象は酔歩問題(ランダムウォーク)を併せて議論されたりしますが、酔っ払いが一体どこにたどり着くかという問題に興味を持って、随分以前ですが少しだけ調べたことがあります(←大袈裟、ほんのさわりだけ)。


拡散の熱力学はmomotarosamuraiさんが書かれていますので異なる観点から少し述べてみます。
固体内の拡散機構として4つの機構が提案されています。
1)格子間機構:結晶格子間をランダム歩行しながら原子が移動。
2)空孔機構:熱励起や不純物の添加で生じた結晶中の空孔が隣接する原子と位置を交換しながらランダム歩行していく。
3)準格子間拡散機構:1)と2)を併せたようなもので、格子と格子の間に原子が移動して格子間原子となり、これが次々とランダム歩行していく。
4)リング機構:空孔のような格子欠陥の存在を必要とせず、隣接する原子同士がリングを作り、リングを作った原子が互いに同時に位置を交換し合い、この交換を順次繰り返して拡散していく。

拡散の種類として
1)固体内部の拡散を体積拡散
2)固体表面の原子が表面に沿って拡散するのを表面拡散
●3)粒界拡散:結晶粒界に沿って原子が拡散
→結晶粒界(結晶粒間に生じる界面)やその近傍では原子の配列が乱れていますので、その乱れのお陰で原子は拡散しやすいということになります。
4)転位拡散:結晶中の欠陥である転位(原子配列あるいは結晶格子の乱れが1つの線に沿って生じている欠陥)に沿って原子が拡散
尚、粒界拡散の具体例は「セラミックス」で検索されればそこそこでてくると思います。
下記URLはアルミニューム合金の拡散に関するレポートで拡散の概論を知る上で参考になると思います。

参考URL:http://inaba.nims.go.jp/diff/DIF_Hirano/DIF3/hir …
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この回答へのお礼

詳しく解説してくれてありがとうございます。たすかりました。

お礼日時:2003/11/09 08:59

こんにちは。

29歳の大学院生でセラミックスについて研究しています。そもそも粒界拡散とは、セラミックスのような多結晶体に起こる現象です。用語の説明をしますと、

単結晶:シリコンに代表されるような、物質自体が単一の結晶でできているもの

多結晶:セラミックスに代表されるような、いくつかの単結晶がより合わさってできているもの。

多結晶はいくつかの単結晶がより合わさっているので、当然結晶と結晶の間に境界面ができます。これを粒界といい、空孔や欠陥(要は隙間です)ができます。

拡散とは、物質に熱エネルギーなどをあたえると、エントロピーが増大する方向に向かい、原子が束縛を脱して移動することをいいます(例えば、氷を暖めれば水になり、水をさらに温めれば水蒸気になりますよね?)。

粒界拡散とは、セラミックスのような多結晶体に起こる現象で、熱エネルギーなどで粒界に沿って原子が移動することです。拡散の種類は他にもいろいろとありますが、ここでは粒界拡散のみを取り上げます。

わかりにくいところがあったら申し訳ありません。私もまだまだ素人なもので・・・。
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この回答へのお礼

よくわかりました。ありがとうございます。たすかりました。

お礼日時:2003/11/09 08:57

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拡散透析法で陽イオン交換膜を用いてNaOH/Na2WO4 混合物からアルカリを回収するというプロセスなのですがこの場合アルカリとはなんなのですか?陽イオン交換膜だからNaイオンは膜を通過するのは分かるのですがここでいうアルカリとはなんなのか分かる方教えてください!調べても調べてもわからなくて困ってます!お願いします

Aベストアンサー

1) 知っている様に NaOH は Na+ と OH- なりますし、 Na2WO4 は 2Na+ と WO4 (-2) イオン になるの
で、 陽イオンの Na+ が陽イオン交換膜 を通過してから陰イオンと、 陰イオンとして OH- ならばアルカリとし
てNaOH, 他の陰イオン HCO3- とか CO3(2-) などあれば NaHCO3 とか Na2CO3 のアルカリ塩がと
れますが、陰イオンの定義でアルカリが異なってきます。
2) Na2WO4 ( タングステン酸ナトリウム ) は タングステン(W) 製造過程の重要な中間物質で、 WO4(-2) から
CaWO4 ( Scheelit )、 Walframit (Fe, MnWO4) をとうして W (タングステン) を製造しているようです
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どなたか教えて下さい。

Aベストアンサー

拡散の流速の次元はm/secではありません。
定常状態拡散は
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の形でFickの第一法則と呼ばれるものです。
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Q人工透析

学校の授業で血液透析と腹膜透析についてならいました。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

簡単に説明しますね、
まず、光は一番早いものです。これに近づいた(同じではなくても)速さをもつ宇宙船にのったとすると、あなたの体重はどんどん増えます。質量が増えていくのです。また、あなたはどんどん縮んでしまいます。
 でもこれは船の外から観測したときの話しで、乗っているあなたは別に異常は感じないのです。船の外をあなたが見たときに、周りの風景が縮んで見えるのは感じられますが。
 E=mc2 エネルギーは質量×光速の二乗 有名なアインシュタインの方程式です。どんなに小さな質量でも、光速に近づけば近づくほど、ばく大なエネルギーを持つことになるというものです。
(原子爆弾がこれの応用ですね)
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以上、大雑把に説明しましたが、かえって混乱させてしまったら、ゴメンなさいね。
本屋さんに行くと、NEWTONという科学雑誌があります。いろいろな主題で、写真やイラストを多く使用して、意外とわかりやすくておもしろい雑誌です。
ご質問の内容なら、相対性理論のバックナンバーを見てもらえば、自分のへたな説明よりもっとすっきり理解できると思いますよ。(内容によりますが、1000~2000円くらいです。)宣伝じゃないよ。
以上 ご参考までに。

簡単に説明しますね、
まず、光は一番早いものです。これに近づいた(同じではなくても)速さをもつ宇宙船にのったとすると、あなたの体重はどんどん増えます。質量が増えていくのです。また、あなたはどんどん縮んでしまいます。
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Q透析のためのシャントができるまでの時期

母なんですが、クレアチニンが4を超えてしまい、医者に透析を勧められました。
透析というのはクレアチニンが大体どれくらいに値になると透析になってしまうのでしょうか?
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>透析というのはクレアチニンが大体どれくらいに値になると透析になってしまうのでしょうか?

だいたい8くらいで透析になります。それ以上引っ張っても無意味です。透析のほうが楽ですから。

>シャントは透析をするための手術?ですよね?シャントをしたら透析できるのでしょうか?

いきなりできません。作ったばかりのシャントは使えません。最低一カ月は様子を見て育ったことを確認してからします。
それまでに緊急透析が必要な時は首の動脈または太ももの動脈に太い注射針を刺して行ないます。
首の動脈に針を刺されるのは怖いです。動脈は深いところにありますから。
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Q速度・加速度についての具体例

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1km/秒 10km/秒 のような速さをもつ具体的な乗り物や現象ってなんですか?

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ってどのくらいですか?

Aベストアンサー

秒速で考えるとわかりづらいです。ここは分速・時速で考えて見ましょう。
0.1m/秒=6m/分(こんな乗り物って無いでしょう、あえて言うなら亀?)
1m/秒=60m/分(幼児のおもちゃの乗り物)
10m/秒=600m/分=36km/時(原動機付自転車)
100m/秒=6km/分=360km/時(コンコルドor最速新幹線)
1km/秒=3600km/時(気象衛星?)
10km/秒=36000km/時(宇宙ロケット??)
でしょうか。

加速度については、短距離走・電車・エレベーター・高速に入る時。これらについては等速になるまでは加速度があり、減速し始めると負の加速度が出てきます。
エスカレーターはずっと動いている場合は等速の為、加速度ゼロです。

短距離走:スタートから3秒で13m/秒となった場合、約4.3m/S2
電車:出発から40秒で時速60km/時となった場合、約150m/S2
エレベーター:スタートから3秒で3m/秒となった場合、1.0m/S2
高速道路進入時:初速30kmから10秒間で時速80km/時となった場合、約14m/S2
となります。

秒速で考えるとわかりづらいです。ここは分速・時速で考えて見ましょう。
0.1m/秒=6m/分(こんな乗り物って無いでしょう、あえて言うなら亀?)
1m/秒=60m/分(幼児のおもちゃの乗り物)
10m/秒=600m/分=36km/時(原動機付自転車)
100m/秒=6km/分=360km/時(コンコルドor最速新幹線)
1km/秒=3600km/時(気象衛星?)
10km/秒=36000km/時(宇宙ロケット??)
でしょうか。

加速度については、短距離走・電車・エレベーター・高速に入る時。これらについては等速になるま...続きを読む

Qカテーテル検査後に透析を回すケースが多いですが・・

カテ室歴半年ちょいの者です。

今更人に聞けないのでこの場で質問させていただきます。

透析患者がカテーテル検査をする場合、必ずカテーテル検査後に透析室へ搬送します。

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Q3:カテ後透析の患者で気を付けることありましたら教えてください。

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Aベストアンサー

1:造影剤の遅発性ショックを防ぐため。(造影剤も透析してしまう)
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Q重力加速度の具体例

重力加速度の具体例
重力加速度が一定という事は、室内で硬式野球ボールと卓球のピンポンン玉をある高さから同時に落下した場合、床に到着する時間は同じなのでしょうか?

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Aベストアンサー

「浸透圧の透析」ではなく腹膜透析の事だと思います。やってみて諸事情で止めてしまう事がよくありますが、今しなくても良いけど「お試しで」という考えでする事は決してありません。腹膜透析にも危険性はあり、するからにはそれなりの合理的理由があるからです。始めるときは真剣です!!腹膜透析に於いては透析液を出し入れするときは小さな機械や数リットルの液の入った袋におなかから出てくるチューブがつながっていますが、それ以外の時はボールペンくらいの太さの柔らかいチューブがお腹から2-30cm出ていてキャップで蓋をしています。簡単ですが、如何でしょう。
 今回の質問の様な内容は、担当看護師にでも聞いたら丁寧に説明してくれると思います。

Q等速直線運動の具体例なのですが

「車が一定速度で走るとき、エンジンの力と摩擦の力がつりあっている」
と習いました。また、
「雨粒は空気抵抗とつりあって、ほぼ一定の速さで落ちてくる」
ということも習いました。これらはいわゆる等速直線運動ですよね。でも
車が一定速度で走り続けるときというのは、エンジンの力が加わり続けています。しかしなぜこの場合、等加速度直線運動にはならないのでしょう。
そして2つ目の具体例のほうなのですが、これは自由落下運動、つまりこれも本来加速する運動の1つですよね。こちらの疑問について先生に聞いたところ、「雨は変形するから」との答えでした。どうもいまいちわからないんです。変形するものなら、空気抵抗とつりあうのでしょうか。
最後に両方に共通する疑問なのですが、「エンジンの力と摩擦」「(雨粒に働く)重力と空気抵抗」が「つりあう」とは具体的にどういう意味なのでしょうか。「つりあう」といっても「動いていない」という意味ではないわけですが、なんとなくピンときません。

とても欲張った質問で申し訳ないのですが、どなたか教えてください。
お願いします。(ちなみに中学3年でわかるぐらいの説明をしていただければ幸いです。)

「車が一定速度で走るとき、エンジンの力と摩擦の力がつりあっている」
と習いました。また、
「雨粒は空気抵抗とつりあって、ほぼ一定の速さで落ちてくる」
ということも習いました。これらはいわゆる等速直線運動ですよね。でも
車が一定速度で走り続けるときというのは、エンジンの力が加わり続けています。しかしなぜこの場合、等加速度直線運動にはならないのでしょう。
そして2つ目の具体例のほうなのですが、これは自由落下運動、つまりこれも本来加速する運動の1つですよね。こちらの疑問について先...続きを読む

Aベストアンサー

車のクラッチを切れば惰性で走りますが、いずれは停まります。
タイヤの転がり抵抗、軸受け等の機械的摩擦、空気抵抗…
広い意味での『摩擦抵抗』がありますから、
それによって運動エネルギーが熱として失われます。
(見かけ上、進行方向逆向きの力が加わる)
これとつり合うだけの駆動力を与えることで、等速運動をします。
また、これらの合力が一定ならば、等加速度運動をします。

空気抵抗は、概ね速度に比例します。
速度が大きくなるほど、見かけ上、進行方向と逆向きの力が大きくなります。
これが重力による力と等しくなれば、等速運動になります。

要は広い意味での摩擦力と、者を動かそうとする力が等しいとき
(合力が0となるとき)つり合っていると言います。


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