diffusione esterna

La diffusione estranea è la diffusione di atomi estranei in un reticolo cristallino solido, ovvero la migrazione di atomi che non appartengono al reticolo cristallino del materiale. Si verifica, ad esempio, quando un elemento di lega o un drogaggio penetra in un materiale di base metallico o ceramico e vi si distribuisce. Di norma, la forza motrice è un gradiente di concentrazione degli atomi estranei tra due aree del materiale.

A differenza dell'autodiffusione, in cui gli atomi dello stesso tipo migrano all'interno del proprio reticolo, la diffusione estranea descrive il movimento degli atomi di una seconda sostanza nel reticolo di base. I meccanismi tipici sono lo scambio di posizione tramite i vuoti nel reticolo (meccanismo dei vuoti) o il movimento tramite le posizioni intermedie del reticolo (meccanismo interreticolare). La velocità di diffusione è determinata dalla temperatura, dalla struttura del reticolo, dalla densità dei difetti e dal profilo di concentrazione degli atomi estranei.

Dal punto di vista tecnico, la diffusione esterna è importante in processi quali il trattamento termico delle leghe, la cementazione o la nitrurazione degli acciai, il drogaggio dei semiconduttori o la formazione di fasi intermetalliche ai confini degli strati. La diffusione esterna controllata consente di regolare in modo mirato la durezza, la resistenza alla corrosione, la conduttività elettrica e altre proprietà dei materiali.