什麼是擴散現象

擴散現象是一個基於分子熱運動的輸運現象，是分子通過布朗運動從高濃度區域（或高化勢）向低濃度區域（或低化勢）的運輸的過程。它是趨向於熱平衡態的馳豫過程，是熵驅動的過程。由於擴散作用的速率和混合物的濃度梯度一般不太大，因此通常可以用近平衡態熱力學理論進行處理。擴散是由於分子熱運動而產生的質量遷移現象，主要是由於密度差引起的。分子熱運動認為在絕對零度不會發生。擴散現象等大量事實表明，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。

物體的擴散：

氣體分子熱運動的速率很大，分子間極為頻繁地互相碰撞，每個分子的運動軌跡都是無規則的雜亂折線。溫度越高，分子運動就越激烈。在0℃時空氣分子的平均速率約為400米/秒，但是，由於極為頻繁的碰撞，分子速度的大小和方向時刻都在改變，氣體分子沿一定方向遷移的速度就相當慢，所以氣體擴散的速度比氣體分子運動的速度要慢得多。

固體分子間的作用力很大，絕大多數分子只能在各自的平衡位置附近振動，這是固體分子熱運動的基本形式。但是，在一定溫度下，固體裡也總有一些分子的速度較大，具有足夠的能量脫離平衡位置。這些分子不僅能從一處移到另一處，而且有的還能進入相鄰物體，這就是固體發生擴散的原因。固體的擴散在金屬的表面處理和半導體材料生產上很有用處，例如，鋼件的表面滲碳法（提高鋼件的硬度）、滲鋁法（提高鋼件的耐熱性），都利用了擴散現象；在半導體工藝中利用擴散法滲入微量的雜質，以達到控制半導體效能的目的。溫度越高，分子熱運動越快。

液體分子的熱運動情況跟固體相似，其主要形式也是振動。但除振動外，還會發生移動，這使得液體有一定體積而無一定形狀，具有流動性，同時，其擴散速度也大於固體。