晶體缺陷與擴散

關於多晶金屬中的擴散路徑,下列何者正確?

  1. A活化能一般依 晶格擴散 < 晶界擴散 < 表面擴散 的順序變大
  2. B溫度越低,晶界擴散相對於晶格擴散的貢獻越大
  3. C晶粒越細,晶界擴散的貢獻越小
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正確答案:B. 溫度越低,晶界擴散相對於晶格擴散的貢獻越大

原子排列越紊亂的路徑,原子越容易跳躍,活化能一般依 表面擴散 < 晶界擴散 < 晶格(體)擴散 的順序變大。認為 晶格擴散 < 晶界擴散 < 表面擴散 的選項,大小關係正好相反。活化能小的路徑,即使溫度下降,擴散係數也不易降低,因此溫度越低,晶界擴散的貢獻相對越大。晶粒越細,晶界的總面積越大,晶界擴散的貢獻反而越大。在銲料接合部或薄膜導線這類低溫且晶粒細小的系統中,晶界擴散之所以成為問題,原因就在這裡。

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