5 Difusao

TRANSPORTE DE MATERIAL POR
MOVIMENTOS ATÔMICOS
5. Mecanismos de movimento atômico

DIFUSÃO
- Mecanismo da difusão
- Fatores que influem na difusão
- Difusão no estado estacionário
- Difusão no estado não-estacionário

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DIFUSÃO
EXEMPLOS PRÁTICOS DE PROCESSOS
BASEADOS EM DIFUSÃO
Dopagem em materiais semicondutores para controlar a condutividade
Cementação e nitretação dos aços para endurecimento superficial
Outros tratamentos térmicos como recristalização, alívio de tensões, normalização,... Sinterização
Alguns processos de soldagem
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DIFUSÃO
CONSIDERAÇÕES GERAIS
Os átomos em um cristal só ficam estáticos no zero absoluto Com o aumento da temperatura as vibrações térmicas dispersam ao acaso os átomos para posições de menor energia
Movimentos atômicos podem ocorrer pela ação de campos elétrico e magnético, se as cargas dos átomos interagirem com o campo.
Nem todos os átomos tem a mesma energia, poucos tem energia suficiente para difundirem
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Demonstração do Fenômeno da DIFUSÃO
Antes do aquecimento Cu

Ni

Depois do aquecimento Cu Cu+Ni Ni

Solução sólida 4

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TIPOS DE DIFUSÃO
Interdifusão ou difusão de impurezas
(é o mais comum) ocorre quando átomos de um metal difunde em outro. Nesse caso há variação na concentração
Autodifusão
ocorre em cristais puros.
Nesse caso não há variação na concentração
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MECANISMOS DE DIFUSÃO
Vacâncias

(um át. da rede move-se p/

uma vacância)

Intersticiais
(ocorre com átomos pequenos e promovem distorção na rede)
A difusão dos intersticiais ocorre mais rapidamente que a difusão de vacâncias, pois os átomos intersticiais são menores e então tem maior mobilidade.
Além disso, há mais posições intersticiais que vacâncias na rede, logo, a probabilidade de movimento intersticial é maior que a difusão de vacâncias.
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