在交流闪络事件下，Er2O3/Y2O3扩散偶中对离子互扩散动力学的频率依赖性

《Journal of the American Ceramic Society》：Frequency Dependence of Cationic Interdiffusion Kinetics in Er2O3/Y2O3 Diffusion Couples Under AC Flash Events

　　

摘要

本研究利用Er₂O₃/Y₂O₃扩散对，在不同频率（50–2000 Hz）的交流（AC）电场下，研究了闪蒸事件期间的阳离子互扩散行为，样品温度保持一致。随着频率的增加，Er³⁺在Y₂O₃体内的扩散长度呈现出热增强效应。在50 Hz的频率下持续作用3小时后，Er³⁺的扩散距离达到了20 μm。然而，在2000 Hz的频率下，尽管样品温度相同，其扩散距离却延长了10 μm。值得注意的是，在2000 Hz的频率下，伴随着Er³⁺阳离子向Y₂O₃晶粒内的扩散，出现了明显的晶界迁移现象，导致Er浓度呈现出逐层变化的趋势。基于这些结果，我们提出了一种阳离子在交流闪蒸事件期间向晶粒内部传输的机制。该机制是由晶界迁移（在较高频率下得到增强）与晶界扩散之间的协同作用驱动的。晶界迁移可能受到不同频率下形成的孔结构变化的影响，这可能导致质量传输行为具有频率依赖性。