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Chapitre 11 : Transport de matiere (en I'absence de champ electrique)
FlG. 11.12 - Diffusion dans une feuille d'epaisseur 21. Cette diffusion se fait
uniquement selon la direction z car I'epaisseur 21 est beaucoup plus faible que les
autres dimensions a et b (21 « a, b). La concentration de depart est C 0 et les
deux faces sont soumises a la concentration C^.
correspond a une valeur de Dt/l
2 . C'est un exemple tres concret que Ton
peut detailler. Reprenons Pexemple precedent de la plaque d'acier en precisant maintenant son epaisseur 21 - 0,1 cm. La concentration initiale en
carbone de cet acier est C 0 = 0,1 %. Cette plaque est soumise a une atmosphere carburante (melange CH 4 /H 2 ), imposant une activite du carbone
dans le solide correspondant a C x = 0,93 %. La diffusion du carbone
s'effectue suivant la direction z perpendiculaire a la plaque, si bien qu'a
chaque instant t, la concentration en carbone C(z,t) est la meme en tout
point d'un plan d'abscisse z. Des abaques permettent alors d'obtenir la
relation entre le coefficient de diffusion, les concentrations et le temps.
La concentration C = C(z,t) peut etre calculee connaissant le coefficient de
diffusion. Reciproquement, si Ton maintient, a une temperature constante
T, une telle plaque pendant un temps t dans ces conditions experimentales, une trempe, suivie d'analyses le long d'une section perpendiculaire
a la direction de diffusion, permet de determiner la concentration en
carbone et d'en deduire le coefficient de diffusion du carbone.
Dans cet exemple, 1'analyse a montre qu'apres 30 minutes de reaction, la -
concentration en carbone, dans le plan situe a z/l= 0,5 de la plaque,
etait de 0,515 %. On en deduit que le rapport C - CQ/CJ - C 0 = 0,5.
Chapitre 11 : Transport de matiere (en I'absence de champ electrique)
FlG. 11.12 - Diffusion dans une feuille d'epaisseur 21. Cette diffusion se fait
uniquement selon la direction z car I'epaisseur 21 est beaucoup plus faible que les
autres dimensions a et b (21 « a, b). La concentration de depart est C 0 et les
deux faces sont soumises a la concentration C^.
correspond a une valeur de Dt/l
2 . C'est un exemple tres concret que Ton
peut detailler. Reprenons Pexemple precedent de la plaque d'acier en precisant maintenant son epaisseur 21 - 0,1 cm. La concentration initiale en
carbone de cet acier est C 0 = 0,1 %. Cette plaque est soumise a une atmosphere carburante (melange CH 4 /H 2 ), imposant une activite du carbone
dans le solide correspondant a C x = 0,93 %. La diffusion du carbone
s'effectue suivant la direction z perpendiculaire a la plaque, si bien qu'a
chaque instant t, la concentration en carbone C(z,t) est la meme en tout
point d'un plan d'abscisse z. Des abaques permettent alors d'obtenir la
relation entre le coefficient de diffusion, les concentrations et le temps.
La concentration C = C(z,t) peut etre calculee connaissant le coefficient de
diffusion. Reciproquement, si Ton maintient, a une temperature constante
T, une telle plaque pendant un temps t dans ces conditions experimentales, une trempe, suivie d'analyses le long d'une section perpendiculaire
a la direction de diffusion, permet de determiner la concentration en
carbone et d'en deduire le coefficient de diffusion du carbone.
Dans cet exemple, 1'analyse a montre qu'apres 30 minutes de reaction, la -
concentration en carbone, dans le plan situe a z/l= 0,5 de la plaque,
etait de 0,515 %. On en deduit que le rapport C - CQ/CJ - C 0 = 0,5.