[科普中国]-扩散传质机理

扩散传质机理是指在高温下蒸气压低的系统内，材料进行烧结时的传质规律。大多数固体材料由于高温下蒸气压低，则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。

简介扩散传质机理是指在高温下蒸气压低的系统内，材料进行烧结时的传质规律1。

原理大多数固体材料由于高温下蒸气压低，则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。在扩散传质中要达到颗粒中心距缩短必须有物质向气孔迁移，气孔作为空位源，进行反向迁移。颗粒点接触处的应力促使扩散传质中物质的定向迁移。扩散首先从空位浓度最大部位(颈表面)向空位浓度最低的部位(颗粒接触点)进行。其次是颈部向颗粒内部扩散。空位扩散即原子或离子的反向扩散。因此，扩散传质时，原子或离子由颗粒接触点向颈部迁移达到气孔充填的作用。

分类从扩散传质的途径来看：扩散可以沿颗粒表面进行，也可以沿着两颗粒之间的界面进行或在晶粒内部进行，分别称为表面扩散、界面扩散和体积扩散2。

扩散的空位机制扩散的空位机制(vacancy mechanism of diffusion)是指在纯金属中自扩散或代位式固溶体有置换原子参与的扩散中，原子离开它自己的点阵位置去填充邻近的空位。随着扩散的继续，就形成了原子和空位的逆向运功。在高温平衡状态下，晶体中包含有大量的空位点缺陷，这些空位在整个晶体内不断地移动，沿着运动的途径，每一个空位位移移置一个原子，因而在较长时间内使组元浓度发生了显著的变化。

传质传质有两种基本方式：分子扩散与对流扩散。在静止的流体或垂直于浓度梯度方向作层流运动的流体及固体中的扩散，本质上由微观分子的不规则运动引起，称为分子扩散，机理类似于热传导；流体作宏观对流运动时由于存在浓度差引起的质量传递称为对流扩散，机理类似于热对流3。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学