difusao

Centro Universitário da Fundação
Educacional de Barretos

Materiais para a Indústria Química e
Princípios de Corrosão
Prof.: Luciano H. de Almeida

Difusão

Transporte de massa por movimentação atômica. Ocorre em no interior de sólidos, líquidos e gases Aplicações
Modificação superficial de peças
Processadores de microcomputadores
Filtros para purificação de gases
Dopagem de materiais
Sinterização

Antes do aquecimento Cu

Ni

Depois do aquecimento Cu Cu+Ni Ni

Solução sólida Tipos de Difusão
Autodifusão
ocorre em materiais puros; difusão de átomos de mesma espécie
Interdifusão
ocorre entre materiais diferentes quando estão em contatos; difusão de átomos de espécies diferentes

Mecanismos de Difusão
Difusão por lacunas
O átomo salta para uma posição vazia da rede cristalina. Mecanismos de Difusão
Difusão intersticial átomos intersticiais migram para intersticiais adjacentes não ocupadas.

posições

Estados de Difusão
Estacionário
fluxo (J) = constante
Ex.: Gás difundindo através de uma placa metálica. Fluxo proporcional ao gradiente de concentração

dC
J=-D
dx

D = coeficiente de difusão

dC
= gradiente de concentração dx Estados de Difusão

Exercício
Uma placa de ferro e exposta a uma região rica em carbono de um lado e deficiente de carbono do outro, que está a 700 ºC. Se a condição de estado estacionário e alcançada determine o fluxo de carbono através da placa se as concentrações de carbono nas posições 5 e 10 mm são 1,2 e 0,8 kg/m3.
Assumindo que o coeficiente de difusão nessa temperatura é 3 x 10-11 m2/s

Estados de Difusão
Coeficiente de difusão pode ser obtido pela equação de Arrhenius.
 Qd 
D = D 0 exp

 kT 

Depende: do tipo de átomos envolvidos na difusão; da estrutura cristalina; temperatura. Estados de Difusão

Estados de Difusão

Estados de Difusão
Determine o coeficiente de difusão para magnésio em alumínio a 550 ºC.