Difuzija u čvrstim tijelima i legure
INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK
FAKULTET POLITEHNIČKI NAUKA
MATERIJALI 1
DIFUZIJA U ČVRSTIM TIJELIMA I LEGURE
(seminarski rad)
Profesor: Doc.Dr. Muhamed Sarvan Ime i prezime: Adnan Bašić
Asistent: Doc.Dr. Sejfo Papić Br.Indexa: PT-26/17
Sadržaj
1. UVOD....................................................................................................................................................3
2. DIFUZIJA U ČVRSTIM TIJELIMA I LEGURE..............................................................................................4
2.1 Suptitucijski mehanizam vezanje atoma........................................................................................4
2.2 Intersticijski mehanizam vezivanje atoma......................................................................................5
2.3 Ostali mehanizmi difuzije...............................................................................................................6

1. UVOD
- Sastavni dijelovi materijala su atomi, ioni ili molekule, bez obzira na agregatno stanje,
podlžni su toplinskom gibanju. U plinovima, gdje su molekule relativno dosta
razmaknute i međudjelovanja praktički zanemariva, (toplinska) energija molekula je
samo kinetička. Molekule se gibaju nasumično, neprestano mijenjajući smjer uslijed
međusobnog sudaranja
.
Takva spontana difuzija zbiva se i u tekućinama, ali gibanje
molekula je usporeno uslijed međudjelovanja molekula koje se nalaze, u usporedbi s
plinom, sasvim gusto složene. Proces difuzije je oko 1000 puta sporiji od onoga u
plinovima.
- Na osnovi tih činjenica difuzija bi trebala biti nemoguća u savršenom kristalu, jer u
čvrstim tijelima svaki atom odnosno ion ima dobro definirano mjesto u kristalnoj rešetki;
toplinsko gibanje sastoji se samo od titranja oko fiksnog ravnotežnog položaja u
rešetki. No, eksperimenti pokazuju da i u čvrstim tijelima dolazi do difuzije iako u manjoj
mjeri
u
odnosu
na
tekučine.
.
2. DIFUZIJA U ČVRSTIM TIJELIMA I LEGURE
2.1 Suptitucijski mehanizam vezivanja atoma
-
Difuzija atoma u metalima i legurama je posebno značajna zbog toga što većina
reakcija u čvrstom stanju uključuje kretanje atoma. Primijeri reakcija u čvrstom stanju
su taloženje sekundarne faze iz čvrstog rastvora i stvaranje klica i rast novih zrna pri
rekristalizaciji hladno obrađenog metala. Postoje dva glavna mehanizma difuzije
atoma u kristalnoj rešetki i to mehanizam praznina ili supstitucioni i intersticijski
mehanizam.
- Atomi se mogu kretati u kristalnim rešetkama iz jednog atomskog mjesta u drugo ako
postoji dovoljna aktivaciona energija putem tremičkih oscilacija atoma i ako postoje
praznine ili druge greške u kristalnoj rešetki za atome da se pomjere u njih. Praznine u
metalima i legurama su ravnotežne greške (tj. povećavaju termodinamičku stabilnost
metala) i zbog toga neke uvijek postoje da omoguće supstitucijsku difuziju atoma. Kad
se temperatura metala povisi , postoji više praznina i prisutno je više termičke energije,
tako da je brzina difuzije viša pri višim temperaturama. Na slici: 2-1. je prikazan
supstitucijski mehanizam vezanja atoma. .
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti