擴散通量

固態材料在擴散過程中，根據某處物質質量濃度的變化情況，可將擴散分為穩態擴散和非穩態擴散兩大類。擴散通量便是描述這些擴散現象的物理量。

其定義為：單位時間垂直通過擴散方向x的單位面積的物質的流量。

菲克第一定律（見菲克定律）：；其中J為擴散通量，D為擴散係數，ρ為擴散物質的質量濃度，x為擴散方向。

擴散係數的定義為：當濃度為一個單位時，單位時間內，垂直通過擴散方向x的單位面積的物質流量。

而擴散係數的定義少了“當濃度為一個單位時”，從菲克第一定律不難看出，其實擴散係數的數學意義就是：擴散通量與濃度梯度之比，即與“當濃度為一個單位”的意義吻合。

其中負號的意思是擴散從高濃度向低濃度自發進行。ρ與x為線性關係，隨著x的增加ρ增加，即濃度梯度增加，斜率為正。而擴散的方向正好從高濃度向低濃度進行，於是在前加負號。（這裡不考慮“上坡擴散”的因素）