空位擴散

擴散原子從正常位置跳動到鄰近的空位,即通過原子與空位交換位置而實現擴散。 2)直接換位擴散:相鄰的原子通過互相交換位置而進行遷移,但換位需要的能量較大,難以實現。 3)環形換位擴散:由相鄰3、4個原子協同進行環形鏇轉式換位。

名詞解釋

擴散原子從正常位置跳動到鄰近的空位,即通過原子與空位交換位置而實現擴散。每次跳須有空位遷移與之配合。

空位擴散機制

置換固溶體或純金屬,各組元的原子半徑都比間隙半徑大,很難進行間隙擴散。曾有以下幾種模型: 1)頂替式間隙擴散:擴散原子從平衡位置跳入間隙(形成脫位原子),脫位原子將鄰近陣點原子推到間隙而取代其正常位置,脫位原子形成能較高,且引起周圍點陣較大畸變,故未得到公認。 2)直接換位擴散:相鄰的原子通過互相交換位置而進行遷移,但換位需要的能量較大,難以實現。 3)環形換位擴散:由相鄰3、4個原子協同進行環形鏇轉式換位。這種機制必然使通過界面流入和流出的原子數目相等,無法解釋柯肯達爾效應。 以上三種均未得到公認,基於柯肯達爾效應及實際晶體中總存在一定數量點陣空位的事實,提出空位擴散機制,得到公認。

空位擴散的條件

1、擴散原子周圍存在點陣空位——結構條件
2、擴散原子具有超越能壘的自由能——能量條件

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