Diffusion dans un gradient de concentration

Dans le chapitre précédent, notre discussion sur la diffusion dans les alliages de substitution s’est limitée aux expériences d’auto-diffusion. Dans de telles expériences, l’échantillon est, ou est supposé être, chimiquement homogène. De telles études ont montré que les coefficients d’auto-diffusion sont, en général, différents pour les deux éléments d’un alliage de substitution. Or, si deux barres semi-infinites de proportions différentes de composants 1 et 2 sont réunies et diffusées, la solution de Boltzmann-Matano ne donne qu’un seul coefficient de diffusion D(c) qui décrit complètement l’homogénéisation résultante. Le problème est donc de relier ce coefficient de diffusion unique aux coefficients d’auto-diffusion à la même composition. Pour ce faire, deux nouveaux effets doivent être compris. La première concerne le type de flux de matière qui doit être classé comme diffusion. Dans un couple de diffusion binaire à fort gradient de concentration, nous verrons que la diffusion donne lieu au mouvement d’une partie du couple de diffusion par rapport à une autre. Le système de coordonnées utilisé dans la solution de Boltzmann-Matano est fixe par rapport à l’extrémité de l’échantillon, et le coefficient de diffusion chimique est donné par l’équation1