7.2.1 間隙擴(kuò)散

    在間隙固溶體中溶質(zhì)原子的擴(kuò)散是從一個(gè)間隙位置跳到近鄰的另一間隙位置，發(fā)生間隙擴(kuò)散（圖7-7）。圖中（a）表示溶質(zhì)原子的原始位置，（b）表示跳動(dòng)后的位置。在跳動(dòng)時(shí)，溶質(zhì)原子必須把陣點(diǎn)周圍相鄰陣點(diǎn)的原子擠開，使晶格發(fā)生局部的瞬時(shí)畸變，這部分畸變能便是溶質(zhì)原子跳動(dòng)時(shí)所必須克服的勢壘。對(duì)于間隙型固溶體，溶質(zhì)原子無疑是通過間隙機(jī)制進(jìn)行擴(kuò)散的，如H、N、O、C等原子都是以間隙機(jī)制在金屬中擴(kuò)散。

      
 2.空位擴(kuò)散機(jī)制
    空位擴(kuò)散機(jī)制（圖7-9）認(rèn)為晶體中存在的大量空位在不斷移動(dòng)位置。擴(kuò)散原子近鄰有空位時(shí)，它可以跳入空位，而該原子位置成為一個(gè)空位。這種跳動(dòng)越過的勢壘不大。當(dāng)近鄰又有空位時(shí)，它又可以實(shí)現(xiàn)第二次跳動(dòng)。實(shí)現(xiàn)空位擴(kuò)散有兩個(gè)條件即擴(kuò)散原子近鄰有空位，該原子具有可越過勢壘的自由能。
    空位擴(kuò)散機(jī)制能很好地解釋柯肯達(dá)爾效應(yīng)，被認(rèn)為是置換擴(kuò)散的主要方式。在柯肯達(dá)爾實(shí)驗(yàn)中因鎳原子比銅原子擴(kuò)散的快，所以有一個(gè)凈鎳原子流越過鎢絲流向銅一側(cè)，同時(shí)有一個(gè)凈空位流過鎢絲流向鎳一側(cè)。這樣必使銅一側(cè)空位濃度下降（低于平衡濃度），使鎳一側(cè)空位濃度增高（高于平衡濃度）。當(dāng)兩側(cè)空位濃度恢復(fù)到平衡濃度時(shí)，銅一側(cè)將因空位增加而伸長，鎳一側(cè)將因空位減少而縮短，這相當(dāng)于鎢絲向鎳一側(cè)移動(dòng)了一段距離。
    總之，在置換型固溶體中，主要是空位擴(kuò)散機(jī)制在起作用，在間隙固溶體中是間隙擴(kuò)散機(jī)制起主要作用。
（本節(jié)完）