Mecanismos de difusión

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Autodifusión

Los metales puros presentan un fenómeno donde los átomos que componen su estructura cristalina, cambian de posición, esto sin generar cambios de composiciones. Consiste en una migración atómica dentro de la red, debido a que los átomos están en continuo movimiento, dicha movilidad requiere de dos condiciones: un lugar vecino vacío (dos átomos no pueden ocupar el mismo el mismo espacio el mismo tiempo) y energía (suficiente para romper enlaces con los otros átomos vecinos y distorsionar la red durante el desplazamiento).

El número de átomos que son capaces de desplazarse es proporcional a la magnitud de su energía vibratoria, en otras palabras, a su temperatura.

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Difusión por vacancias

Cuando se tienen dos elementos metálicos interactuando entre sí, y siendo ambos que respeten las reglas de Hume-Rottery, habrá un proceso similar a la autodifusión definida previamente, donde un átomo se desplaza a una vacancia vecina. La diferencia se da cuando se delimita una región de elemento A y una región de elemento B, la difusión de vacancias sucede cuando un átomo A migra hacia la región B y viceversa, este fenómeno sucede en la frontera de las regiones, sin embargo, con el paso del tiempo, esta región termina por desaparecer y los átomos se desplazan cada vez más al centro de la región vecina.

La velocidad de difusión depende de la energía con la que el sistema cuenta para facilitar estas migraciones y de la cantidad de vacancias para permitir un a un átomo ocupar otro lugar. Ambas deben de existir, un átomo, por más energía que tenga, no puede desplazarse sin un destino (vacancia) y de la misma forma, ese mismo átomo, por más espacios vecinos que tenga, no se desplazará si no tiene la energía suficiente para romper los enlaces remanentes.

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Difusión intersticial

Este fenómeno se da cuando existe una diferencia considerable entre el radio atómico de los elementos involucrados, existen espacios intersticiales entre los átomos más grandes por su naturaleza esférica, y los átomos más pequeños entran en estos lugares, entonces migran de un espacio intersticial a otro desocupado. Al existir un gran número de vacancias y demandar una menor energía, esta difusión es mucho más rápida que la de vacancias.

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