A difusão em sólidos ocorre através de vários mecanismos, dependendo do tipo de sólido e das condições sob as quais a difusão ocorre. Aqui estão alguns mecanismos principais de difusão em sólidos:
1. Difusão de vagas:Em sólidos cristalinos, a difusão pode ocorrer através do movimento de locais vagos da rede, também conhecidos como vagas. Átomos ou íons adjacentes a uma vaga podem mover-se para dentro da vaga, efetivamente “saltando” para uma nova posição na rede. Este mecanismo é comum em metais e cristais iônicos simples.
2. Difusão Intersticial:Em sólidos com sítios intersticiais, que são espaços entre átomos ou íons na rede, a difusão pode ocorrer através do movimento de pequenos átomos ou íons para esses sítios intersticiais. Este mecanismo é frequentemente observado em ligas e compostos intersticiais.
3. Difusão de deslocamento:deslocamentos são defeitos na rede cristalina onde os átomos estão desalinhados. A difusão ao longo das discordâncias pode ser muito mais rápida do que a difusão através da rede regular porque as discordâncias fornecem um caminho para os átomos se moverem mais facilmente. Este mecanismo é particularmente importante na deformação plástica e na fluência de sólidos.
4. Difusão de Superfície:A difusão também pode ocorrer na superfície de sólidos. Os átomos ou íons da superfície têm maior mobilidade devido à ausência de restrições dos átomos vizinhos no volume. A difusão superficial está frequentemente envolvida em processos superficiais, como crescimento de cristais, formação de filmes finos e sinterização.
5. Difusão do limite de grão:Em sólidos policristalinos, os limites de grão são interfaces entre diferentes grãos de cristal com diferentes orientações. A difusão ao longo dos limites dos grãos pode ser aumentada devido à desordem estrutural e à maior mobilidade dos átomos nessas interfaces. A difusão nos limites dos grãos desempenha um papel crucial em vários processos, como crescimento de grãos, recristalização e transformações de fase.
A taxa de difusão em sólidos é normalmente influenciada por vários fatores, incluindo a temperatura, o gradiente de concentração das espécies em difusão, a estrutura cristalina e a presença de defeitos ou impurezas. Temperaturas mais altas geralmente aumentam a taxa de difusão, enquanto a presença de obstáculos ou estruturas cristalinas complexas pode dificultar a difusão.
