Πώς μπορούν να διαχέονται τα στερεά;
1. Διάχυση κενής θέσης:Σε κρυσταλλικά στερεά, η διάχυση μπορεί να συμβεί μέσω της κίνησης κενών θέσεων πλέγματος, επίσης γνωστές ως κενές θέσεις. Τα άτομα ή τα ιόντα δίπλα σε μια κενή θέση μπορούν να μετακινηθούν στην κενή θέση, "hopping" σε μια νέα θέση στο πλέγμα. Αυτός ο μηχανισμός είναι κοινός σε μέταλλα και απλούς ιονικούς κρυστάλλους.
2. ΔΙΑΚΟΠΗ ΔΙΑΧΩΡΙΣΗ:Σε στερεά με διάμεση θέσεις, οι οποίες είναι χώροι μεταξύ ατόμων ή ιόντων στο πλέγμα, η διάχυση μπορεί να συμβεί μέσω της κίνησης μικρών ατόμων ή ιόντων σε αυτές τις ενδιάμεσες θέσεις. Αυτός ο μηχανισμός συχνά παρατηρείται σε κράματα και ενδιάμεσες ενώσεις.
3. Διάχυση εξάρθρωσης:Οι εκτοπίσεις είναι ελαττώματα στο κρυσταλλικό πλέγμα όπου τα άτομα είναι εσφαλμένα ευθυγραμμισμένα. Η διάχυση κατά μήκος των εξάρσεων μπορεί να είναι πολύ ταχύτερη από τη διάχυση μέσω του κανονικού πλέγματος, επειδή οι εξάρσεις παρέχουν μια οδό για τα άτομα να κινούνται πιο εύκολα. Αυτός ο μηχανισμός είναι ιδιαίτερα σημαντικός στην πλαστική παραμόρφωση και την ερπυσμό των στερεών.
4. Διάχυση επιφάνειας:Η διάχυση μπορεί επίσης να συμβεί στην επιφάνεια των στερεών. Τα άτομα επιφανείας ή τα ιόντα έχουν υψηλότερη κινητικότητα λόγω της απουσίας περιορισμών από γειτονικά άτομα στο όγκο. Η διάχυση της επιφάνειας εμπλέκεται συχνά σε επιφανειακές διεργασίες όπως η ανάπτυξη των κρυστάλλων, ο σχηματισμός λεπτών υδατών και η πυροσυσσωμάτωση.
5. Διάχυση ορίων κόκκων:Σε πολυκρυσταλλικά στερεά, τα όρια των κόκκων είναι διεπαφές μεταξύ διαφορετικών κρυσταλλικών κόκκων με διαφορετικούς προσανατολισμούς. Η διάχυση κατά μήκος των ορίων των κόκκων μπορεί να ενισχυθεί λόγω της δομικής διαταραχής και της υψηλότερης κινητικότητας των ατόμων σε αυτές τις διεπαφές. Η διάχυση των ορίων των κόκκων διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε διάφορες διεργασίες όπως η ανάπτυξη των κόκκων, η ανακρυστάλλωση και οι μετασχηματισμοί φάσης.
Ο ρυθμός διάχυσης στα στερεά συνήθως επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, της κλίσης συγκέντρωσης των διαχυτικών ειδών, της κρυσταλλικής δομής και της παρουσίας ελαττωμάτων ή ακαθαρσιών. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες γενικά αυξάνουν τον ρυθμό διάχυσης, ενώ η παρουσία εμποδίων ή σύνθετων κρυσταλλικών δομών μπορεί να εμποδίσει τη διάχυση.
