Diffusie in een concentratiegradiënt

in het vorige hoofdstuk was de bespreking van diffusie in substitutielegeringen beperkt tot experimenten met zelfdiffusie. Bij dergelijke experimenten is het specimen chemisch homogeen of wordt ervan uitgegaan dat het homogeen is. Dergelijke studies toonden aan dat de zelfdiffusiecoëfficiënten in het algemeen verschillend zijn voor de twee elementen in een vervangende legering. Als echter twee semiinfinietstaven van verschillende verhoudingen van componenten 1 en 2 worden samengevoegd en gediffundeerd, geeft de Boltzmann-Matano-oplossing slechts één diffusiecoëfficiënt D(c) die de resulterende homogenisatie volledig beschrijft. Het probleem is dus om deze enkele diffusiecoëfficiënt te relateren aan de zelfdiffusiecoëfficiënten bij dezelfde samenstelling. Om dit te doen moeten twee nieuwe effecten worden begrepen. De eerste betreft het soort materiestroom dat als diffusie moet worden geclassificeerd. In een binair diffusiepaar met een grote concentratiegradiënt zullen we zien dat diffusie leidt tot de beweging van het ene deel van het diffusiepaar ten opzichte van het andere. Het coördinatensysteem dat in de Boltzmann-Matano-oplossing wordt gebruikt, is ten opzichte van het uiteinde van het analysemonster gefixeerd en de chemische diffusiecoëfficiënt wordt verkregen door de equation1.