¿Cuanto mayor es el coeficiente de difusión, más fácil es difundir?

Sí.

El coeficiente de difusión se menciona en la ley de Fick y en muchas ecuaciones físicas y químicas. Los coeficientes de difusión se utilizan generalmente en sistemas de múltiples componentes. Se enumeran y comparan dos componentes en pares. Cuanto mayor sea el coeficiente de difusión de este ingrediente, más fácil será difundirlo en otros ingredientes.

En términos generales, la difusividad de masa de los compuestos generales al aire es aproximadamente 10.000 veces la del agua. La difusividad de masa del dióxido de carbono al aire es de 16 mm2/s, y la difusividad de masa al agua es de 0,0016 mm2/s. s.

Principales factores que afectan la difusión

(1) Temperatura

Cuanto mayor es el gradiente, mayor es la energía de los átomos, más fácil es migrar, y cuanto mayor sea el coeficiente de difusión, más rápida será la propagación.

(2) Tipos de soluciones sólidas

Los diferentes tipos de soluciones sólidas tienen diferentes mecanismos de difusión atómica y diferentes energías de activación de difusión de los átomos de soluto. La energía de activación de difusión de los átomos de soluto en el sólido intersticial. Las soluciones son generalmente mayores que las de sustitución. Pequeñas en soluciones sólidas, por lo que la velocidad de difusión es grande.

(3) Estructura cristalina

En general, cuanto menor es la densidad de la estructura cristalina, menor es la energía de activación de difusión de los átomos, más fácil es para los átomos migrar y cuanto mayor sea el coeficiente de difusión, más rápida será la velocidad de difusión. La difusión de átomos en determinadas estructuras cristalinas también es anisotrópica.

(4) Defectos cristalinos

Debido a que la red cristalina está distorsionada en diversos grados en la superficie exterior del metal, los límites de grano y los límites de subgrano, la energía es mayor que que dentro del grano, y la energía de activación de difusión es menor que la intracristalina. Y debido a que la energía de activación de la difusión de los aspectos anteriores aumenta en secuencia, la difusión superficial es la más rápida, seguida de los límites de grano, los límites de subgrano y la difusión intragranular es la más lenta. Las líneas de dislocación son "tubos" para la distorsión de la red. Es más fácil para los átomos difundir a lo largo de estos "tubos" que dentro del cristal. Por lo tanto, los átomos en defectos como dislocaciones y vacantes se difunden más rápido que los átomos en una red cristalina completa. Cuanto mayor sea el número de defectos puntuales en un cristal, más fácil será la difusión.

Cabe señalar que para la difusión de los átomos intersticiales aún no se ha determinado el papel de las vacantes y dislocaciones. En los últimos años, algunos estudios creen que los átomos intersticiales saltan a dislocaciones o vacantes, lo que equivale a caer en una trampa y aumentar su energía de activación de difusión, lo que no favorece una mayor migración.

(5) Composición química

Cuando se añade un segundo o tercer elemento a un metal o aleación, algunos pueden acelerar la difusión, mientras que otros pueden ralentizarla. Más complicado, todavía falta una teoría completa. Después de estudiar la relación entre la composición y el coeficiente de difusión de algunos sistemas de aleación, se han resumido las siguientes reglas:

① Cuando se agregan elementos de aleación, el punto de fusión o liquidus de la aleación Cuando el gradiente disminuye, el coeficiente de difusión de la aleación aumentará; de lo contrario, el coeficiente de difusión disminuirá;

② Los elementos que forman carburos, como W, Mo y Cr, pueden impedir en gran medida la difusión del carbono y reducir el coeficiente de difusión del carbono. Los elementos que no forman carburos pero se disuelven en sólidos, como. Co, Ni, etc. (Si vertido al exterior) pueden aumentar el coeficiente de difusión del carbono.

Para consultar el contenido anterior, consulte la Enciclopedia Baidu: Coeficiente de difusión y transferencia