difusion y autodifusion

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La difusin es el movimiento de los tomos en un material. Los tomos se mueven de una manera predecible, tratando de eliminar diferencias de concentracin y de producir una composicin homognea y uniforme. El movimiento es necesario para muchos de los tratamientos que llevamos a cabo sobre los materiales. Mecanismos de difusin: Incluso en materiales slidos absolutamente puros, los tomos se mueven de una posicin en la red a otra. Este proceso se conoce como autodifusin, puede detectarse utilizando trazadores radioactivos. Difusin por vacancia: En la autodifusin y en la difusin de tomos sustitusionales, un tomo abandona su sitio en la red para llenar una vacancia cercana (creando as una nueva vacancia en su lugar original en la red.) conforme contina la difusin, se tiene un flujo de vacancias y tomos en sentidos opuestos conocido como difusin por vacancia. El nmero de vacancias se incrementa al aumentar la temperatura. Difusin intersticial: Cuando en la estructura cristalina est presente un pequeo tomo intersticial, este tomo pasara de un sitio intersticial a otro. Para este mecanismos no es necesario que existan vacancias. Velocidad de difusin (primera ley de fick) La primera ley de fick determina el flujo neto de los tomos: donde j es el flujo (tomos/cm3). D es la difusividad o coeficiente de difusin (cm2/s), y c/x es le gradiente de concentracin (tomos/cm3). Gradiente de concentracin: El gradiente de concentracin muestra la forma en que la composicin del material varia con la distancia; c es la diferencia en concentracin a lo largo de una distancia x. el gradiente de concentracin puede crearse al poner en contacto dos materiales de composicin distinta cuando un gas o un liquido

entra en contacto con un material solido, cuando se producen estructuras fuera de equilibrio en un material debido al procesamiento y por toda una serie de otras cosas. Tipos de difusin: En la difusin volumtrica, los tomos se mueven a travs del cristal de un sitio de red, o de un sitio intersticial, a otro. En la difusin en los bordes de grano, los tomos se difunden fcilmente ya que en estos la compactacin atmica no es buena. La difusin en superficies es aun mas fcil, porque en las superficies existen incluso menos restricciones para los tomos a difundir.