发布时间 : 星期六 文章《材料科学基础》第四章 固体中的扩散更新完毕开始阅读
3）环形换位扩散：由相邻3、4个原子协同进行环形旋转式换位。这种机制必然使通过界面流入和流出的原子数目相等，无法解释柯肯达尔效应。
以上三种均未得到公认，基于柯肯达尔效应及实际晶体中总存在一定数量点阵空位的事实，提出空位扩散机制，得到公认。
空位扩散机制：扩散原子从正常位置跳动到邻近的空位，即通过原子与空位交换位置而实现扩散。每次跳须有空位迁移与之配合。
空位扩散的条件：扩散原子周围存在点阵空位——结构条件
扩散原子具有超越能垒的自由能——能量条件
空位浓度：设一定体积晶体中具有N个阵点，T温度下存在NV个空位，由于空位出现，使周围原子振动熵增值为△SV，内能增值为△EV
则T温度下平衡空位浓度
设Z0为一个空位最邻近的原子配位数，则空位周围的原子在固溶体中所占的原子分数为Z0NV/N
空位扩散系数：
设扩散原子跳入空位所需的自由能为
则具有跳动条件的原子分数
单位时间内跳入空位的原子数，即原子的空位跳动频率 ，现原子振动频率 ，空位周围原子分数
以及具有跳动条件的原子分数
成正比：
空位扩散系数
令 空位扩散系数
称为空位扩散常数
与间隙扩散系数的比较，可见空位扩散所需的内能除原子跳动激活能△E外，还需要空位形成内能△EV，(△E+△EV ) 称为空位扩散激活能。
三、扩散激活能
扩散激活能：扩散原子克服周围原子的能垒实现跃迁所需的能量，用Q表示 间隙扩散Q间＝△E
空位扩散Q空=△E+△EV 来源：靠能量起伏提供 将两种扩散系数表达式合为一般表达式
这里Q为单个原子的激活能，若激活能以每摩尔原子的激活能Q*（Q*=NoQ，No：阿佛加德罗常数，No=6.023×1023）
又因为气体常数R=Nok ∴扩散系数可表达为：
Do和Q*均可由实验确定
上式两边取对数，则 LnD=LnD0-Q*/RT 通过实验测出不同温度下的扩散系数D
作出LnD—1/T关系直线如所示，图解法求Q、D。
1）直线的斜率
,求得Q
2）将直线延长与纵坐标相高，截距为LnD，求得D。
四、本整扩散系数与互扩散系数
第三节 影响扩散的因素 一、温度
温度是影响扩散的最主要因素
D与T呈指数关系