interstitiaalidiffuusio

Interstitiële diffusie is een proces waarbij atomen of moleculen zich door een kristalrooster bewegen door tussenruimtes te bezetten. Deze tussenruimtes, ook wel intersticien genoemd, bevinden zich tussen de normale posities van de atomen in het rooster. Het proces vereist doorgaans dat de diffusie-atomen kleiner zijn dan de interstitiële ruimtes.

Het mechanisme van interstitiële diffusie omvat de sprong van een interstitieel atoom van de ene interstice naar een aangrenzende interstice. Deze sprong wordt mogelijk gemaakt door thermische energie, die de atomen in beweging zet. De energie die nodig is voor zo'n sprong wordt de activeringsenergie genoemd. Hoe lager de activeringsenergie, hoe sneller de diffusie zal plaatsvinden.

Interstitiële diffusie is een belangrijk fenomeen in de materiaalkunde en metallurgie. Het speelt een rol bij processen zoals harden van staal, legeringvorming en diffusie van gassen in metalen. De snelheid van interstitiële diffusie wordt beïnvloed door factoren zoals temperatuur, concentratiegradiënten en de aard van het kristalrooster. Materialen met grotere interstice-afmetingen en lagere activeringsenergieën vertonen doorgaans snellere interstitiële diffusie. Het is een cruciaal mechanisme voor het transporteren van atomen binnen vaste stoffen, met belangrijke gevolgen voor de materiaaleigenschappen en -prestaties.