La difusión se define como el mecanismo en donde la materia se transporta a través de ella misma.

                                                         Práctica 5

Difusión atómica en sólidos

La difusión se define como el mecanismo en donde la materia se transporta a través de ella misma. Los átomos de gases, de líquidos y sólidos están en constante movimiento y se puede desplazar en el espacio durante el paso de del tiempo.

En los gases, su movimiento es relativamente veloz, esto se puede  apreciar por el rápido avance de los olores que desprende cuando cocinas o el de las partículas que contiene el humo. Los movimientos que desarrollan los átomos de los líquidos son en general, más lentos comparados con los de los gases, esto se demuestra en el movimiento de las diversas tintas que se disuelven en agua líquida. En el caso de los sólidos, estos movimientos están restringidos, debido a los enlaces que mantienen los átomos en las posiciones de equilibrio. Sin embargo, en las vibraciones térmicas permiten que algunos de ellos se muevan. La difusión atómica en los metales y aleaciones, es particularmente importante, ya que al considerar el hecho de que la mayor parte de las reacciones que presenta en un estado sólido llevan consigo movimientos atómicos. Algunos ejemplos de estos son la precipitación de una segunda fase a partir de una solución sólida, y en la formación de núcleos y el crecimiento de nuevos granos en la re-cristalización de un metal trabajado en frío.

Tipos de difusión:

Autodifusión: Es la difusión de los átomos a través de un sólido constituido por átomos de la misma naturaleza.

Por ejemplo: El movimiento de los iones en un conductor iónico.

Difusión de solutos o impurezas: Átomos de soluto-impurezas que se desplazan en una matriz de átomos diferentes.

Un ejemplo es: La difusión del C o N en una matriz de Fe (esta puede ser el proceso de cementación y nitruración)

Existen dos mecanismos principales de difusión atómica en una estructura cristalina:

Mecanismo de difusión por vacantes o sustitucional:

Los átomos pueden moverse en las redes cristalinas desde una posición hasta la otra si hay suficiente energía de activación que está proporcionada por la vibración térmica de los átomos y si además hay vacancias u otros defectos cristalinos dentro de la estructura para que ellos los ocupen. Las vacancias en los metales y aleaciones son defectos del equilibrio, siempre existe una cierta cantidad que facilita la difusión sustitucional de cada átomo. A medida de que aumenta la temperatura del metal, esta produce más vacancias y habrá mayor energía térmica disponible, por tanto la velocidad de la Metalografía y de los Tratamientos Térmicos de difusión es mayor a temperaturas elevadas.

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