Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

D o = um pré-exponencial independente da temperatura (m 2 /s)
Q d = energia de ativação para difusão (J/mol, cal/mol, ou eV/átomo)
R = constante do gás, 8,31 J.mol -1 K -1 , 1,987 cal.mol -1 K -1 , ou 8,62 x 10 -5 eV/átomo
T = temperatura absoluta (K)
A energia de ativação pode ser pensada como a energia requerida para produzir o movimento
difusivo de 1 mol de átomos. Uma grande energia de ativação resulta num relativamente pequeno
coeficiente de difusão. A Tabela 5.2 pode também conter uma lista de valores de D o e Q d para
vários sistemas de difusão.
Tomando-se o logarítmo natural da Equação 5.8 resulta
ln D = ln D o - [Q d / R] (1/T) (5.9)
De vez que D o , Q d e R são todas constantes, esta expressão toma a forma de uma equação de uma
linha reta:
y = b + mx
onde y e x são análogas, respectivamente, às variáveis ln D e 1/T. Assim, se ln D for graficado
contra o recíproco da temperatura absoluta, deveria resultar uma linha reta, tendo como inclinação e
intercepto de -Q d /R e ln D o , respectivamente. Esta é, de fato, a maneira na qual os valores de Q d
e D o são determinados experimentalmente. A partir de um tal gráfico para vários sistemas de ligas
(Figura 5.7), pode-se notar que existe correlação linear em todos os casos mostrados.
Tabela 5.2 - Uma Tabulação de Dados de Difusão
Figura 5.7 - Gráfico do logarítmo do coeficiente de difusão versus o recíproco da temperatura
absoluta para vários metais. [Dados tomados a partir de C.J. Smithells e E.A. Brandes (Editores),
Metals Reference Book, 5a. Edição, Butterworths, Londres, 1976].
PROBLEMA EXEMPLO 5.4
5.6 - OUTROS PASSOS DE DIFUSÃO
Migração atômica pode também ocorrer ao longo de discordâncias, contornos de grão e superfícies
externas. Estes são às vezes chamados passos de difusão de "curto-circuitos " na medida em que
as taxas são muito maiores do que aquelas para difusão pelo interior da rede cristalina. Entretanto,
em muitas situações as contribuições de curto-circuito para o fluxo global de difusão são
insignificantes porque as áreas de seção reta destes caminhos são extremamente pequenos.
5.7 - PROCESSAMENTO DE MATERIAIS E DIFUSÃO