Segunda Ley De Fick

 
SEGUNDA LEY DE FICK.
La segunda ley de Fick se utiliza en la difusión no-constante es decir cuando la difusión es en estado no estacionario, en los que el coeficiente de difusión es independientedel tiempo. La segunda ley de Fick establece lo siguiente:

 Esta ley establece que la velocidad de cambio de la composición de la muestra es igual al coeficiente de difusión por la velocidad decambio del gradiente de concentración. La solución de la segunda ley de Fick es:

 Dónde:
Cs= Concentración superficial del elemento en el gas que difunde dentro de la superficie.
Co= Concentracióninicial uniforme del elemento en el sólido.
Cx= Concentración del elemento a la distancia x de la superficie en el tiempo
t.x= Distancia desde la superficie.
D= Coeficiente de difusióndel elemento soluto que difunde.
t= Tiempo.
La función error, fer, es una función matemática que existe por definición y se usa en algunas soluciones de la segunda ley de Fick. La función error puedeencontrarse en tablas estándar de la misma forma que los senos y cosenos.

 
APLICACIONES INDUSTRIALES DE PROCESOS DE DIFUSIÓN.
Muchos procesos industriales de fabricación utilizan la difusión en estadosólido. Algunos de los procesos de difusión son:
1-El del endurecimiento del acero por gas de carburación.
2-El dopado con impurezas de obleas de silicio para circuitos electrónicos integrados.ENDURECIMIENTO DEL ACERO POR GAS DE CARBURACIÓN.
Muchos componentes de acero para rotación o deslizamiento, tales como engranajes y ejes, deben tener una superficie dura para resistir el desgaste y unnúcleo interno resistente. En la fabricación de componentes de acero tratados con carbono normalmente el componente se fabrica primero en condiciones suaves y entonces, una vez fabricado se endurece susuperficie por algún procedimiento de endurecimiento específico tal como el de gas de carburación. Los aceros carburados son bajos en carbono. Tienen entre un 0.10 y 0.25 % de carbono. Sin...