Mecanismo de difusión por vacantes o sustitucional

Los átomos pueden moverse en las redes cristalinas desde unas posiciones atómicas a otras si hay suficiente energía de activación procedente de vibraciones térmicas de los átomos y hay vacantes u otros defectos cristalinos en la red para que los átomos puedan desplazarse a otras posiciones.

Las vacantes en los metales y aleaciones son defectos de equilibrio, algunas siempre están presentes posibilitando la difusión sustitucional de los átomos.

Según va aumentando la temperatura del metal se producirán más vacantes y habrá más energía térmica disponible, por tanto, el grado de difusión es mayor a temperaturas más altas.

Considérese el ejemplo de difusión por vacantes para un plano (111) de átomos de cobre en una estructura cristalina de cobre.

Si un átomo que está próximo a la vacante tiene suficiente energía de activación podrá moverse hacia la posición vacante y así contribuir a la autodifusión de los átomos de cobre en la red.

La energía de activación para esta difusión es igual a la suma de la energía de activación para formar, una vacante y la energía de activación necesaria para el desplazamiento hacia una posición vacante.

Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG