2.6 Взаємна дифузія. Ефект Кіркендаля

У 1947 році був проведений дослід, що показав існування звязку між дифузійними процесами та необоротною деформацією твердих тіл. Відпалювався зразок розчину цинку в решітці міді. На границях мідь-?-латунь з обох боків дифузійною зваркою були зафіксовані інертні маркери - дротинки з тугоплавкого матеріалу (молібден, вольфрам), дифузійною взаємодією яких з міддю і цинком при температурі відпалювання знехтували. При відпалюванні, крім взаємопроникнення матеріалів та згладжуванням концентраційних профілів, був помічений зсув маркерів в бік ?-латуні за параболічним законом . Тут потрібно врахувати:

1) імовірність обміну вакансії з атомами різного сорту різна, тому компоненти сплаву мають різну рухливість (парціальний коефіцієнт дифузії);

2) різна рухливість компонентів приводить до виникнення потоку вакансій в бік більш рухливого компоненту з наступним розбиранням вакансіями атомних площин і відповідним зсувом решітки.

У системі відліку, повязаній з кристалічною решіткою

У лабораторній системі відліку потоки повинні бути рівними за величиною та протилежні за напрямком

Звідси швидкість течії решітки

Таким чином, швидкість течії решітки визначається різницею рухливостей компонентів та градієнтом концентрації, а потоки в лабораторній системі відліку мають вигляд першого закону Фіка з коефіцієнтом дифузії , хоча, насправді взаємна дифузія є результатом накладання течії решітки на дифузійну міграцію.