Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Dyfuzja i jej zastosowania.
Wojciech Zaj¡czkowski
WydziałFizykiiInformatykiStosowanej
AkademiiGórniczo-Hutniczej
im.StanisławaStaszica
wKrakowie
Kraków
11kwietnia2008
Definicja
Dyfuzja:
proces rozprzestrzeniania si¦ cz¡steczek lub energii w danym o±rodku
(np. w gazie, cieczy lub ciele stałym), b¦d¡cy konsekwencj¡ chaotycznych
zderze« cz¡steczek dyfunduj¡cej substancji mi¦dzy sob¡ i/lub z cz¡steczkami
otaczaj¡cego j¡ o±rodka.
Zjawisko dyfuzji zachodzi:
w stanie stałym
*
sieciowa;
*
obj¦to±ciowa;
*
powierzchniowa
w stanie ciekłym
w stanie gazowym
Mechanizmy dyfuzji.
Wyró»niamy trzy zasadnicze mechanizmy dyfuzji:
mechanizm wakansyjny (zachodz¡cy w roztworach substytucyjnych).
mechanizm mi¦dzyw¦złowy (w roztworach mi¦dzyw¦złowych).
mechanizmy zwi¡zane z obecno±ci¡ defektów sieci
(dyslokacje, granice ziaren).
Energia aktywacji.
Energia aktywacji:
Najwi¦ksza energia aktywacji dla
mechanizmu:
* wakansyjnego;
* poprzez poło»enia mi¦dzyw¦złowe;
Dyfuzja po granicach ziarn wymaga
mniejszej energii.
Dyfuzja powierzchniowa wymaga
najmniejszej energii,
Du»a energia aktywacji odpowiada niskiej szybko±ci dyfuzji, tzn niskiej
stałej dyfuzji
D
=
D
0
exp
[
−
E
kT
]
Prawa dyfuzji.
I prawo Ficka.
Definiuje strumie« dyfundowanych atomów (szybko±¢ dyfuzji). Jest sosowane
wówczas gdy strumie« dyfuzji obj¦to±ciowej nie zmiania si¦ z czasem.
(
J
in
=
J
out
)
J
=
−
D
x
cm
2
s
] - strumie« dysfunduj¡cych
atomów;
D [
cm
2
s
] - współczynik
proporcjonalno±ci;
[
1
cm
3
] - st¦»enie;
X [
cm
] - odległo±¢ od ¹ródła
dyfunduj¡cej substancji.
gdzie:
J [
1