擴散對材料顯微結構金相分析圖像顯微鏡廠家
顯微結構和擴散
擴散對材料結構非常敏感。如考慮空位／置換擴散機制，晶體
材料中的晶格缺陷會對擴散過程造成顯著影響。擴散的一個結果就
是，晶體材料中原子排列的(長程)有序性被破壞。顯然，在位錯、
晶界和表面等位置，原子排列的對稱性也會遭到類似的破壞，所以
原子在這些缺陷處的擴散速率顯然要比在理想晶體中大很多。
對于以空位機制為基礎的晶界擴散來說，原子在晶界處的生成
焓和遷移焓可能比在塊體內小得多，這是由晶界處原子間的非理想
鍵合狀態造成的。從這個意義上講，極端情況出現在材料表面，即
表面原子間的鍵的飽和狀態低于塊體內部。
計算機模擬結果表明，把晶界擴散認為是以空位為媒介的擴散
似乎太籠統了，其他機制也可能有助于晶界擴散。這表明，(自占)
間隙原子作為缺陷有利于原子從一個間隙位置跳躍到另一個間隙位
置或者和“非間隙”原子交換從而促進了物質傳輸，(自占)間障原
子在晶界處可能相對容易形成，并且對晶界擴散來說，它的作用與
空位同樣重要�？瘴缓烷g隙原子在晶界內或沿晶界的移動和跳躍可
能分別涉及一組原子的跳躍有關。有研究表明，環形機制對晶界擴
散也有貢獻。
盡管上述對晶界擴散的描述很復雜，但實驗測定和計算機模擬
都證明了晶界擴散滿足阿倫尼烏斯型的溫度變化關系，從而可以用
有效激活能來描述晶界擴散。之所以用“有效”這個詞，是因為如
果每次缺陷遷移不得不發生一組原子的跳躍時，單個原子跳躍的激
活能也許不受速率控制。
