Rezime

Difuzija je ključni proces, prisutan u mnogim oblastima nauke o materijalima. Ovde su bliže opisuju neke primene:

Kod slučajnog hoda, prosečni pređeni put pomeranjem iz početne tačke je proporcionalan kvadratnom korenu iz vremena, \(\overline x = \lambda \sqrt {\nu {\kern 1pt} t} \)

Postoje dva mehanizma difuzije, kretanjem praznina ili kretanjem intersticijskih atoma, koji se premeštaju u druge intersticijske položaje.

Fick-ov prvi i drugi zakon se mogu upotrebiti za izračunavanje fluksa atoma kroz kristalnu strukturu pod različitim uslovima

\[J \equiv - D\left\{ {\frac{{\partial C}}{{\partial x}}} \right\}\;\;{\sf{Fickov}}\;{\sf{1.}}\;{\sf{zakon}}\]

\[\frac{{\partial C}}{{\partial t}} = D\left\{ {\frac{{{\partial ^2}C}}{{\partial {x^2}}}} \right\}\;\;{\sf{Fickov}}\;{\sf{2.}}\;{\sf{zakon}}\]

gde je D koeficijent difuzije.

Brzina difuzije se menja eksponencijalno sa temperaturom, prema jednačini:

\[D = {D_0}\exp \left( {\frac{{ - H^*}}{{{k_B}T}}} \right)\]

Koeficijent difuzije takođe raste sa koncentracijom praznina kod supstitucijske difuzije, što znači da je u opštem slučaju veći po granicama zrna i na dislokacijama, usled narušavanja uređenosti rešetke.