Chimie des solides
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nom reserve aux processus effectues en 1'absence de gradient chimique.
On ecrira alors D^* = coefficient d'auto-diffusion du radiotraceur A*
dans A. Pour assimiler ce coefficient de diffusion au veritable coefficient
d'autodiffusion de A, on doit introduire un facteur de correlation f,
permettant de tenir compte du fait que, si 1'element A revient a son
point de depart, le saut est inutile. On a represente, sur la figure 11.6,
un atome quittant le site A pour sauter sur le site B. Partant du site B,
il peut faire les sauts x x , x 2 , x 3 et x 4 . Ce dernier saut n'est qu'un retour
au site A et ne peut etre comptabilise dans la suite de sauts participant
au trajet global. Le coefficient d'autodiffusion D^* est relie au coefficient
D
A * par la relation :
Le facteur de correlation depend de la structure cristalline du solide.
Les valeurs de f sont portees dans le tableau 11.1 :
TAB. 11.1 — Facteurs de correlation de quelques structures cristallines.
structure
diamant
0,5
cubique centre
0,727
hexagonal compact
0,7812
cubique faces centrees
0,7815
Si maintenant le bloc est constitue d'un binaire AB, on definit deux
coefficients d'autodiffusion D^? et D
A
* en placant une couche de A*B*
sur la surface du bloc. Ces coefficients d'auto-diffusion caracterisent la
mobilite de chaque espece, sous 1'effet de 1'agitation thermique. On peut
comparer les coefficients d'autodiffusion D* dans des systemes binaires
(cf. tableau 11.2).
On voit que, dans AgCl et Agl, les coefficients de diffusion anionique
et cationique sont du meme ordre de grandeur du fait que les concentrations en defauts sont identiques (defauts intrinseques). Par contre, la
diffusion de 1'oxygene dans la zircone dopee est 10
10 fois plus elevee que
celle des cations en raison de la presence de lacunes anioniques extrinseques en grande concentration. Si un ion oxygene parcourt une certaine
distance en une seconde, 1'ion zirconium mettra 300 ans a parcourir le
meme chemin. Dans le cas de 1'oxyde de fer divalent non-stoechiometrique
par lacunes cationiques, la vitesse de diffusion du fer est beaucoup plus
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nom reserve aux processus effectues en 1'absence de gradient chimique.
On ecrira alors D^* = coefficient d'auto-diffusion du radiotraceur A*
dans A. Pour assimiler ce coefficient de diffusion au veritable coefficient
d'autodiffusion de A, on doit introduire un facteur de correlation f,
permettant de tenir compte du fait que, si 1'element A revient a son
point de depart, le saut est inutile. On a represente, sur la figure 11.6,
un atome quittant le site A pour sauter sur le site B. Partant du site B,
il peut faire les sauts x x , x 2 , x 3 et x 4 . Ce dernier saut n'est qu'un retour
au site A et ne peut etre comptabilise dans la suite de sauts participant
au trajet global. Le coefficient d'autodiffusion D^* est relie au coefficient
D
A * par la relation :
Le facteur de correlation depend de la structure cristalline du solide.
Les valeurs de f sont portees dans le tableau 11.1 :
TAB. 11.1 — Facteurs de correlation de quelques structures cristallines.
structure
diamant
0,5
cubique centre
0,727
hexagonal compact
0,7812
cubique faces centrees
0,7815
Si maintenant le bloc est constitue d'un binaire AB, on definit deux
coefficients d'autodiffusion D^? et D
A
* en placant une couche de A*B*
sur la surface du bloc. Ces coefficients d'auto-diffusion caracterisent la
mobilite de chaque espece, sous 1'effet de 1'agitation thermique. On peut
comparer les coefficients d'autodiffusion D* dans des systemes binaires
(cf. tableau 11.2).
On voit que, dans AgCl et Agl, les coefficients de diffusion anionique
et cationique sont du meme ordre de grandeur du fait que les concentrations en defauts sont identiques (defauts intrinseques). Par contre, la
diffusion de 1'oxygene dans la zircone dopee est 10
10 fois plus elevee que
celle des cations en raison de la presence de lacunes anioniques extrinseques en grande concentration. Si un ion oxygene parcourt une certaine
distance en une seconde, 1'ion zirconium mettra 300 ans a parcourir le
meme chemin. Dans le cas de 1'oxyde de fer divalent non-stoechiometrique
par lacunes cationiques, la vitesse de diffusion du fer est beaucoup plus