11905 Img00043

47

charakteru ciągłego, lecz jest serią kolejnych, przypadkowych przeskoków. Duża liczba takich zmian pozycji powoduje dostrzegalny transport atomów.

1.56. Rozróżnia się co najmniej trzy mechanizmy dyfuzji objętościowej (rys. 1.56-1)

—    wakansowy,

—    pierścieniowy,

—    międzywęzłowy.

Rys. 1.56—1. Mechanizmy dyfuzji objętościowej: a) wakansowy, b) pierścieniowy, c) międzywęzłowy

Mechanizm wakansowy polega na kolejnych przeskokach atomu z pozycji węzłowej w miejsce sąsiedniego wakansu. Ruchowi atomów towarzyszy migracja wa-kansów w kierunku przeciwnym. W przypadku wymiany pierścieniowej mechanizm polega na wzajemnej zamianie miejsc przez zespół dwóch, trzech, czterech atomów. Dyfundujący atom należąc do coraz innego pierścienia może przemieszczać się na znaczne odległości. Mechanizm międzywęzłowy polega na kolejnych przeskokach atomu z pozycji międzywęzłowej w sąsiednią pozycję międzywęzłową.

1.57.    Granice ziaren, podobnie jak linie dyslokacji, są obszarami o szczególnie zdefektowanej strukturze i dużym stężeniu defektów punktowych. Dzięki temu częstość przeskoków atomów w takich obszarach może być znacznie większa niż w obszarach sieci niezdefektowanych. Energia aktywacji dyfuzji wzdłuż granic ziaren, wzdłuż linii dyslokacji itp. jest około dwukrotnie mniejsza niż dyfuzji objętościowej. Dlatego obszary o zaburzonej strukturze krystalicznej stanowią tzw. drogi łatwej dyfuzji, nabierające znaczenia zwłaszcza w materiałach drobnoziarnistych, zdefektowanych (np. odkształconych na zimno). Dyfuzja po granicach ziaren przebiega głównie według mechanizmu wakansowego.

1.58.    Ruchliwość atomów na powierzchni metali jest duża, dzięki czemu częstość przeskoków atomów jest o kilka rzędów większa niż w objętości. Energia aktywacji dyfuzji powierzchniowej jest kilka razy mniejsza od energii aktywacji dyfuzji objętościowej. Dyfuzja powierzchniowa przebiegająca według mechanizmu wakansowego lub pierścieniowego jest traktowana jako dyfuzja po łatwej drodze.