Chapitre 11
Transport de matiere
(en 1'absence de champ
electrique). Diffusion chimique
L
E PHENOMENE DE DIFFUSION correspond au transfert de matiere
chargee (ions) ou non chargee (cas des metaux dans les alliages)
sous 1'action de differentes forces qui sont des gradients de variables
intensives : la temperature, le potentiel electrostatique et, plus particulierement, le potentiel chimique. C'est un phenomene fondamental
qui intervient dans toutes les reactions chimiques, entre gaz et solides,
entre solides et liquides ou entre solides. Cela concerne un grand
nombre de domaines, en particulier 1'oxydation des metaux et la corrosion, la carburation des aciers, le frittage, la croissance cristalline et
toutes les reactions chimiques a 1'etat solide. Ces processus peuvent
s'effectuer dans des conditions tres differentes, aussi bien stationnaires
que transitoires, mais, d'une maniere generale, ils necessitent la
presence de defauts, intrinseques ou extrinseques. On a constate, par
exemple, qu'un barreau de fer, ultra pur et exempt de defauts, etait tres
difficile a oxyder. La diffusion d'une entite i dans un solide se caracterise
par le nombre de particules qui traversent une surface unite pendant
une seconde, c'est-a-dire le flux Jj. II existe plusieurs modeles de mecanismes pour interpreter ce deplacement des atomes. On peut imaginer
un echange pur et simple entre deux atomes voisins, mais ce processus
est improbable en raison de la repulsion qui s'exerce entre ces atomes
lorsqu'ils s'approchent 1'un de 1'autre. En fait, la migration des atomes
necessitant la presence de defauts ponctuels (lacunes, sites interstitiels
Transport de matiere
(en 1'absence de champ
electrique). Diffusion chimique
L
E PHENOMENE DE DIFFUSION correspond au transfert de matiere
chargee (ions) ou non chargee (cas des metaux dans les alliages)
sous 1'action de differentes forces qui sont des gradients de variables
intensives : la temperature, le potentiel electrostatique et, plus particulierement, le potentiel chimique. C'est un phenomene fondamental
qui intervient dans toutes les reactions chimiques, entre gaz et solides,
entre solides et liquides ou entre solides. Cela concerne un grand
nombre de domaines, en particulier 1'oxydation des metaux et la corrosion, la carburation des aciers, le frittage, la croissance cristalline et
toutes les reactions chimiques a 1'etat solide. Ces processus peuvent
s'effectuer dans des conditions tres differentes, aussi bien stationnaires
que transitoires, mais, d'une maniere generale, ils necessitent la
presence de defauts, intrinseques ou extrinseques. On a constate, par
exemple, qu'un barreau de fer, ultra pur et exempt de defauts, etait tres
difficile a oxyder. La diffusion d'une entite i dans un solide se caracterise
par le nombre de particules qui traversent une surface unite pendant
une seconde, c'est-a-dire le flux Jj. II existe plusieurs modeles de mecanismes pour interpreter ce deplacement des atomes. On peut imaginer
un echange pur et simple entre deux atomes voisins, mais ce processus
est improbable en raison de la repulsion qui s'exerce entre ces atomes
lorsqu'ils s'approchent 1'un de 1'autre. En fait, la migration des atomes
necessitant la presence de defauts ponctuels (lacunes, sites interstitiels