diffusion externe

La diffusion étrangère désigne la diffusion d'atomes étrangers dans un réseau cristallin solide, c'est-à-dire la migration d'atomes qui n'appartiennent pas au réseau cristallin du matériau. Elle se produit par exemple lorsqu'un élément d'alliage ou un dopant pénètre dans un matériau de base métallique ou céramique et s'y répartit. En règle générale, le gradient de concentration des atomes étrangers entre deux zones du matériau en est la force motrice.

Contrairement à l'autodiffusion, dans laquelle des atomes de même nature se déplacent dans leur propre réseau cristallin, la diffusion étrangère décrit le mouvement d'atomes d'une deuxième substance dans le réseau cristallin de base. Les mécanismes typiques sont le changement de place via des lacunes dans le réseau cristallin (mécanisme des lacunes) ou le mouvement via des places interstitielles (mécanisme interstitiel). La vitesse de diffusion est déterminée par la température, la structure du réseau, la densité des défauts et le profil de concentration des atomes étrangers.

Sur le plan technique, la diffusion forcée joue un rôle important dans des processus tels que le traitement thermique des alliages, la cémentation ou la nitruration des aciers, le dopage des semi-conducteurs ou la formation de phases intermétalliques aux limites des couches. La diffusion forcée contrôlée permet d'ajuster de manière ciblée la dureté, la résistance à la corrosion, la conductivité électrique et d'autres propriétés des matériaux.