Lezione 4 Flashcards
Cosa è la diffusione?
La diffusione è il processo di trasporto di materia all’interno del reticolo cristallino
Quali sono i due principali meccanismi di diffusione?
I meccanismi di diffusione principali sono due, quello per movimento di vacanze e quello per movimento di interstiziali
Come avviene la diffusione per movimento di vacanze? e quella per movimento di interstiziali?
La diffusione per movimento di vacanze avviene quando un atomo si infila in una vacanza reticolare pre-esistente, lasciando un’altra vacanza dietro di sè, la diffusione per movimento di interstiziali avviene quando degli atomi di raggio atomico molto più piccolo, si infilano nello spazio tra un atomo del reticolo ed un altro.
L’energia di attivazione della diffusione per interstizi è molto minore di quella per vacanze, di conseguenza è il meccanismo di diffusione prevalente e quello più rapido.
La Prima Legge di Fick
La prima legge di Fick ci dice che il flusso di materia J = -Dgrad(c), dove D è la diffusione e c è la concentrazione [ J = mol/(m2s) ]
La formula della diffusione
La formula della diffusione è una formula di tipo Arrhenius D=Do*exp{E_a/RT}
Spiega in cosa viene impiegata l’energia di attivazione nella diffusione per interstiziali e per vacanze
Viene impiegata per spostare gli altri atomi del reticolo per farsi strada, il grafico dell’energia potenziale di legame parte da un livello zero, poi aumenta man mano che l’atomo si fa strada, una volta che supera “il punto di strettoia” l’energia ritorna al livello iniziale.
In che modo la temperatura influenza la Diffusione?
Essendo la formula D=Do*exp{-E_a/RT}, un incremento della temperatura comporta un incremento della diffusione, questo anche perchè la temperatura alta fornisce agli atomi l’energia necessaria per l’attivazione del processo
Quale formula regola il numero di vacanze in un materiale all’equilibrio?
Un’altra formula di tipo Arrhenius
N_vacanze = N_reticoli*exp{-E_a/RT}
La Diffusione è più veloce nel CCC o nel CFC? Perchè?
La diffusione è più veloce nel CCC perchè l’energia di attivazione è minore rispetto che nel CFC
Come si relaziona la Solubilità alla Diffusività? La solubilità è maggiore nel CFC o nel CCC?
La solubilità si comporta al contrario della diffusività, è maggiore nel CFC e minore nel CCC
La Seconda Legge di Fick
La seconda legge di Fick è ∂C/∂t =D∇²C
Parlami dei difetti reticolari, come si suddividono?
I Difetti reticolari sono principalmente di quattro tipi:
0-Dimensionali
1-Dimensionali, lineari (Dislocazioni)
2-Dimensionali, planari
3-Dimensionali, volumetrici
Cosa sono sono i Difetti zero-dimensionali? Elencane alcuni
Sono dei difetti nel reticolo cristallino di dimensione puntiforme, che coinvolgono singoli atomi.
1. Vacanza
2. Atomo interstiziale
3. Autointerstiziale
4. Atomo sostituzionale (più piccolo)
5. Atomo sostituzionale (più grande)
In che modo il numero di vacanze è dipendente dalla temperatura?
Dalla formula N_vacanze = N_reticoli*exp{-E_a/RT}, maggiore è la temperatura è maggiore il numero di vacanze
Cosa sono i difetti planari? elencane alcuni
I difetti planari sono dei piani che separano due regioni omogenee del materiale, i due esempi maggiori sono i Bordi di Grano e la Superficie del Materiale, uno meno importante è la geminazione
Cosa sono i difetti volumetrici?
Sono dei difetti che si estendono per un certo volume, sono di dimensioni macroscopiche, come millimetri, ad esempio cricche e vuoti, sono sempre dannosi
