[发明专利]基于功能涂层的三元化合物中组元扩散系数的确定方法

权利要求书

1.一种基于功能涂层的三元化合物中组元扩散系数的确定方法，包括：

基于预设处理方式对三元化合物中的多个组元进行处理，得到所述多个组元中的每个组元在所述三元化合物中的组元浓度标签值，其中，所述三元化合物是从由功能涂层和基体材料组成的三元化合物体系中确定的，所述三元化合物体系还包括多个物相；

基于所述预设处理方式对所述三元化合物体系中的所述多个物相进行处理，得到所述多个物相中每个物相的厚度标签值；

获取所述每个组元在所述三元化合物中的初始扩散系数；

将所述初始扩散系数输入至扩散相变模型中，以便根据所述初始扩散系数与组元化学势之间的关系、所述组元化学势与组元浓度之间的耦合关系以及所述初始扩散系数与所述组元所在物相的相界面移动速度之间的关系，输出组元浓度评估值和每个物相的厚度评估值；

根据所述组元浓度标签值和所述组元浓度评估值以及所述厚度标签值和所述厚度评估值迭代调整所述初始扩散系数，直至根据所述组元浓度标签值和所述组元浓度评估值以及所述厚度标签值和所述厚度评估值构建的目标函数满足预设收敛条件；

将所述目标函数满足所述预设收敛条件的情况下得到的扩散系数确定为组元扩散系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扩散相变模型包括组元扩散子模型和相界面迁移子模型；

所述组元扩散子模型是基于组元扩散时间、组元扩散位置、组元化学势梯度构建的；

所述相界面迁移子模型是基于所述组元所在物相的相界面移动速度、所述组元化学势梯度构建的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述将所述初始扩散系数输入至扩散相变模型中，以便根据所述初始扩散系数与组元化学势之间的关系以及所述组元化学势与组元浓度之间的耦合关系包括：

将所述初始扩散系数输入至所述组元扩散子模型；

根据所述初始扩散系数构建所述组元化学式梯度，确定所述初始扩散系数与组元化学势之间的关系；

根据所述组元扩散时间、所述组元扩散位置、所述组元化学势梯度，确定所述组元化学势与所述组元浓度之间的耦合关系。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述初始扩散系数与所述组元所在物相的相界面移动速度之间的关系是通过如下方式确定的：

将所述初始扩散系数输入至所述相界面迁移子模型；

根据所述组元所在物相的相界面移动速度、所述组元化学势梯度，确定所述初始扩散系数与所述相界面移动之间的关联关系，其中，所述组元化学势梯度是基于所述初始扩散系数构建的；

根据所述关联关系，确定所述每个物相的厚度评估值。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，所述三元化合物是通过如下方式制备的：

将所述功能涂层的原料在预设温度下热压成块体材料；

将所述基体材料和所述块体材料在预设条件下进行保温处理，得到三元化合物扩散偶；

对所述三元化合物扩散偶进行真空退火，得到基于功能涂层的三元化合物。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

对所述基于功能涂层的三元化合物进行机械研磨、机械抛光，得到用于金相测试的三元化合物。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述预设处理方式对所述三元化合物体系中的所述多个物相进行处理，得到所述多个物相中每个物相的厚度标签值包括：

根据所述功能涂层的截面，确定所述三元化合物的所述多个物相的相界面位置；

根据所述多个物相中每个物相的两侧的相界面位置，确定所述每个物相的厚度标签值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述基于预设处理方式对三元化合物中的多个组元进行处理，得到所述多个组元中的每个组元在所述三元化合物中的组元浓度标签值包括：

对所述三元化合物进行逐点扫描，并使用纯元素样品进行标定，得到组元浓度分布结果；

根据所述组元浓度分布结果，确定所述组元浓度标签值。