Difución

1.2.4. Difusión.
1-La existencia de defectos puntuales en las estructuras cristalinas justifica la posibilidad de movimientos atómicos a temperaturas altas y explica los fenómenos de difusión enestado sólido. La difusión en los sólidos es un fenómeno de gran importancia, dado que el movimiento de los átomos a través de su red regula la cinética de gran número de procesos importantes enCiencia de Materiales. Por ejemplo, la mayor parte de los cambios de fase que tienen lugar durante los tratamientos térmicos de los materiales dependen esencialmente de fenómenos de difusión. La difusiónes asimismo importante en los tratamientos superficiales, en la preparación de semiconductores mediante la adición de impurezas, etc.
2-La fig. 1.2.13.
Muestra un fenómeno de difusión en unaestructura sólida cristalina. En este caso, se utilizan átomos marcados (radiactivos) con objeto de observar la difusión, sin por ello alterar las características estructurales de la red. En un principio(a) todos los átomos radiactivos se encuentran situados en una franja central: su concentración es c1. Calentada la estructura hasta una temperatura conveniente, con objeto de facilitar losmovimientos atómicos, al cabo de un cierto tiempo nos encontramos con la situación (b), la difusión en estado sólido ha comenzado y algún átomo radiactivo ha salido de su reducto; la curva que expresa suconcentración ha variado ostensiblemente. La difusión continúa hasta que finalmente se llega a la situación (c) donde la concentración de los átomos marcados es uniforme a lo largo de toda laestructura. Este proceso de auto difusión nos indica que la fuerza impulsora de la difusión, el factor que causa los intercambios de las posiciones atómicas, es el gradiente de concentración (dc/dx). Nóteseque la estructura se estabiliza finalmente cuando el gradiente de concentración se anula.


Fig. 1.2.13. Proceso de difusión.



1.2.4.1. Primera ley de Fick.
3-Supóngase una barra cristalina...