Феноменологическая теория объемной диффузии в оксидах металлов

Предложено феноменологическое описание процесса объемной диффузии в оксидных керамиках. Рассмотрены варианты вакансионных и безвакансионных моделей диффузии. В случае вакансионных моделей процесс миграции ионов описывается как флуктуация образования “жидкого коридора”, по которому осуществляется диффузионный перенос иона в “расплаве”, или флуктуация возникновения “пустого коридора”, в котором движение иона происходит безактивационно. В безвакансионной модели рассматривается флуктуация образования жидкой области сферической формы, размер которой соответствует первой координационной сфере. Показано, что вакансионные модели хорошо работают в кубических оксидах металлов, а безвакансионная модель эффективна для описания диффузии в оксидах, имеющих некубическую структуру. Проведено подробное сопоставление разработанных моделей с экспериментом и показано, что рассчитанные на их основе значения энергии активации диффузии ионов металлов и ионов кислорода неплохо согласуются с литературными данными по объемной диффузии в стехиометрических оксидных керамиках.