無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)11章-14章三章習(xí)題及答案-文庫吧
2024-12-31 08:05 本頁面
【正文】 由實(shí)驗(yàn)濃度分布圖可得：作的線性回歸，得斜率K=(相關(guān)系數(shù)R=)。 115 定性分析：當(dāng)NaCl 中溶有小量ZnCl2 時(shí)，的擴(kuò)散系數(shù)一方面受缺陷濃度（Schottky缺陷：）影響，另一方面受由于引入Zn2+而形成的空位濃度影響。但可認(rèn)為：當(dāng)溫度較低時(shí)，由Zn2+的引入而產(chǎn)生的對擴(kuò)散系數(shù)影響是主要的；而當(dāng)溫度較高時(shí)，的本征擴(kuò)散將占優(yōu)勢。在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，的擴(kuò)散均以本征擴(kuò)散為主。因?yàn)閆n2+的引入并不明顯改變亞點(diǎn)陣的情況。定量計(jì)算： 106（mol） 106(mol)=若要NaCl中Schottky缺陷濃度達(dá)到106，則溫度必須大于由下式所決定的臨界溫度Tc：即后，離子本征擴(kuò)散占優(yōu)勢。11—6 影響擴(kuò)散的因素有：1）晶體組成的復(fù)雜性。在大多數(shù)實(shí)際固體材料中，整個(gè)擴(kuò)散可能是兩種或兩種以上的原子或離子同時(shí)參與的集體行為，所以實(shí)測得到的相應(yīng)擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)是互擴(kuò)散系數(shù)?；U(kuò)散系統(tǒng)不僅要考慮每一種擴(kuò)散組成與擴(kuò)散介質(zhì)的相互作用，同時(shí)要考慮各種擴(kuò)散組分本身彼此間的相互作用?；U(kuò)散系數(shù)有下面所謂的Darken方程得到聯(lián)系：式中，分別表示二元體系各組成摩爾分?jǐn)?shù)濃度和自擴(kuò)散系數(shù)。2）化學(xué)鍵的影響。在金屬鍵、離子鍵或共價(jià)鍵材料中，空位擴(kuò)散機(jī)構(gòu)始終是晶粒內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)遷移的主導(dǎo)方式，當(dāng)間隙原子比格點(diǎn)原子小得多或晶格結(jié)構(gòu)比較開放時(shí)，間隙機(jī)構(gòu)將占優(yōu)勢。3）結(jié)構(gòu)缺陷的影響。多晶材料由不同取向的晶粒相接合而構(gòu)成，因此晶粒與晶粒之間存在原子排列非常紊亂、結(jié)構(gòu)非常開放的晶界區(qū)域，在某些氧化物晶體材料中，晶界對離子的擴(kuò)散有選擇性的增強(qiáng)作用。除晶界以外，晶粒內(nèi)部存在的各種位錯(cuò)也往往是原子容易移動的途徑，結(jié)構(gòu)中位錯(cuò)密度越高，位錯(cuò)對原子（或離子）擴(kuò)散的貢獻(xiàn)越大。4）溫度與雜質(zhì)對擴(kuò)散的影響。擴(kuò)散系數(shù)與溫度的依賴關(guān)系服從下式： 擴(kuò)散活化能Q值越大，溫度對擴(kuò)散系數(shù)的影響越敏感。117 ① T:563℃(836k) 450℃(723k) D:3104cm2/sec 104cm2/sec 3104=D0exp(Q/836R) 104=D0exp(Q/723R) R= 聯(lián)立求解可得：D0=, Q=② 空位間隙擴(kuò)散系數(shù)有如下表達(dá)式：在空位機(jī)構(gòu)中，空位來源于晶體結(jié)構(gòu)中本征熱缺陷，結(jié)點(diǎn)原子成功躍遷到空位中的頻率與原子成功躍過能壘的次數(shù)和該原子周圍出現(xiàn)空位的幾率有關(guān)，故空位擴(kuò)散活化能由空位形成能和空位遷移能兩部分組成。對于以間隙機(jī)構(gòu)進(jìn)行的擴(kuò)散，由于晶體中間隙原子濃度往往很小，所以實(shí)際上間隙原子所
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