关于气体在固体中的扩散介绍

[拼音]：qiti zai guti zhong de kuosan

[外文]：diffusion of gases in solids

气体在固体中由于密度分布不均匀而发生的质量输运过程。稳恒的扩散过程，也遵守斐克第一定律：

式中dM为单位时间内通过与x方向相垂直的单位面积上气体的量，ρ为气体的密度，k为扩散系数。

非稳恒过程中，气体的密度随时间t变化，根据连续性方程，有

上式也称为斐克第二定律。可以根据两个斐克定律求解研究扩散过程。

扩散系数 k与气体以及固体的物理和化学性质有关。惰性气体和水蒸气在固体有机材料(如橡胶、塑料等)中有较大的 k值。氢在玻璃和金属中都有显著的扩散性能。但与气体在气体中的扩散相比，气体在固体中的扩散系数通常小得微不足道。因而在某些固体中，有些气体的密度均匀化过程进行得非常缓慢，有时甚至要延长到若干年。

此外，理论和实验都指出，扩散系数k是温度的指数函数。