Trabalho de Engenharia Civil Difusao

FENÔMENOS DE TRANSPORTE
DIFUSÃO

1. INTRODUÇÃO

A difusão atômica pode ser definida como um mecanismo pelo qual a matéria é transportada através da matéria.
Os átomos em gases, líquidos e sólidos estão em constante movimento. Particularmente no caso dos sólidos, o movimento atômico é bastante restrito, em função das elevadas forças de ligação atômica e da existência de posições de equilíbrio bem definidas nesse estado.
Todavia, as vibrações atômicas de origem térmica existentes em sólidos permitem movimentos atômicos limitados. A difusão atômica em metais e ligas é particularmente importante, pois a maioria das reações no estado sólido, envolve movimentos atômicos.
Exemplos de reações de estado sólido ocorrem: na nucleação e crescimento de novas fases em sólidos cristalinos, na cementação dos aços, na produção de semicondutores (difusão de dopantes) etc.

2. Mecanismos de Movimentos Atômicos

Em um cristal, os átomos somente ficam estáticos no zero absoluto (-273ºC). Nestas condições, os átomos permanecem na posição correspondente ao mínimo de energia.
Acima desta temperatura os átomos começam a vibrar e, à medida que a temperatura se eleva, as vibrações térmicas tornam-se mais intensas, fazendo com que os átomos se dispersem ao acaso em torno da posição de menor energia.
Deslocamentos atômicos podem também ocorrer sob ação de campos elétricos ou magnéticos, se as cargas dos átomos interagem com o campo (átomos na forma de íons são facilmente deslocados em um campo elétrico).
Movimentos atômicos para novas posições serão observados se a temperatura ou campo aplicado for suficiente para fornecer a energia necessária à retirada do átomo (ou íon) de sua posição original no reticulado.
Existem dois mecanismos básicos de difusão de átomos em um sólido cristalino, e ambos envolvem defeitos pontuais: mecanismo substitucional ou de vazios e mecanismo intersticial. Além desses dois, o movimento atômico pode se dá por meio do mecanismo de anel, de ocorrência