ASSOCIAÇÃO TERESINENSE DE ENSINO – ATE

ASSOCIAÇÃO TERESINENSE DE ENSINO – ATE
FACULDADE SANTO AGOSTINHO – FSA
DIREÇÃO DE ENSINO
NÚCLEO DE APOIO PEDAGÓGICO – NUAPE

Ciências dos Materiais
Profª Esp. Priscylla Mesquita

Por que Estudar a Difusão?
Materiais de todos os tipos são submetidos com frequência a tratamentos térmicos para aprimorarem as suas propriedades. Os fenômenos que ocorrem durante o tratamento térmico quase sempre envolvem a difusão atômica. A engrenagem de aço mostrada na figura teve a sua superfície endurecida: isto é, a sua dureza e resistência falha por fadiga foram melhoradas pela difusão de um excesso de carbono ou nitrogênio para o interior da camada superficial mais externa.

Difusão
Muitas reações e processos que são importantes no tratamento de materiais dependem da transferência de massa, seja no interior de um sólido específico (geralmente em um nível microscópico) ou a partir de um líquido, de um gás ou de uma outra fase sólida.

Difusão
É o fenômeno de transporte de material através do movimento dos átomos.

Par de Difusão

Autodifusão

Mecanismo de Difusão

Modelos de Mecanismos de Difusão

Fluxo de Difusão

Onde:
J – Fluxo de difusão
M – massa ou número de átomos que está em difusão através e perpendicularmente
A – área através da qual a difusão está ocorrendo t – tempo de difusão decorrido

Difusão em Estado Estacionário
Se o fluxo difusivo não variar ao longo do tempo, existe uma condição de estado estacionário.

Um exemplo comum de difusão em estado estacionário é a difusão dos átomos de um gás através de uma placa metálica para a qual as concentrações (ou pressões) do componente em difusão em ambas as superfícies da placa são mantidas constantes.

Difusão em Estado Estacionário

Coeficiente de Difusão

Coeficientes de Difusão

C – concentração t – tempo
D – coeficiente de difusão
X – direção ou posição

Difusão em Estado Não-Estacionário
É possível obterem-se soluções para a