面缺陷固溶體非化學(xué)計量化合物(編輯修改稿)
2025-02-03 10:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 30℃ 。兩者結(jié)構(gòu)相同， Zr4+、 Ti4+離子尺寸相差不多，能在常溫生成 連續(xù)固溶體Pb(ZrxTi1x)O3。 ( PZT陶瓷 ) School of materials Science and engineering (2)ZrO2是一種高溫耐火材料，熔點 2680℃ ，但發(fā)生相變時 伴隨很大的 體積收縮 ，這對高溫結(jié)構(gòu)材料是致命的。若加入 CaO，則和 ZrO2形成固溶體，無晶型轉(zhuǎn)變，體積效應(yīng)減少，使 ZrO2成為一種很好的 高溫結(jié)構(gòu)材料 。 四方單斜 ?? ?? ? C1 2 0 0School of materials Science and engineering 活化晶格 形成固溶體后，晶格結(jié)構(gòu)有一定畸變，處于高能量的活化狀態(tài)，有利于進行化學(xué)反應(yīng)。如，Al2O3熔點高（ 2050℃ ），不利于燒結(jié)，若加入TiO2，可使燒結(jié)溫度下降到 1600℃ ，這是因為Al2O3 與 TiO2形成固溶體， Ti4+置換 Al3+后， 帶正電，為平衡電價，產(chǎn)生了正離子空位 ，加快擴散，有利于燒結(jié)進行。 ?AlTiSchool of materials Science and engineering 實際應(yīng)用 ：鉑 、 銠單獨做熱電偶材料使用 ，熔點為 1450℃ ， 而將鉑銠合金做其中的一根熱電偶 ， 鉑做另一根熱電偶 ， 熔點為1700℃ ， 若兩根熱電偶都用鉑銠合金而只是鉑銠比例不同 ， 熔點達 2022℃ 以上 。 固溶強化 School of materials Science and engineering （ 1）固溶體組成的確定 點陣常數(shù)與成分的關(guān)系－ Vegard定律：形成連續(xù)固溶體時，點陣常數(shù)正比于任一組分的濃度。有正負偏離。 可根據(jù)性能判斷成分變化。（ 古文物成分鑒定 ） （ 2）固溶體類型的大略估計 固溶體的研究方法 i10Wi i iW=N===創(chuàng)229。niiWWd理含 有 雜 質(zhì) 的 固 溶 體 的 晶 胞 質(zhì) 量理 論 密 度晶 胞 體 積晶 胞 中 質(zhì) 點 的 位 置 數(shù) 質(zhì) 點 實 際 所 占 分 數(shù) 的 原 子 量School of materials Science and engineering 固溶體化學(xué)式的寫法 : 以 CaO加入到 ZrO2中為例 ， 以 1mol為基準 ， 摻入xmolCaO。 形成 置換式固溶體 ： 空位模型 x x x 化學(xué)式為： ZrlxCaxO2x 形成間隙式固溶體： 間隙模型 2y y y 則化學(xué)式為： Zr1yCa2yO2 x、 y為待定參數(shù)，可根據(jù)實際摻入量確定。 ?????? ?? OoZrZ r O VOCaC a O 39。39。239。39。22 2 ZrOiZ r O CaOCaC a O ???? ?? ??School of materials Science and engineering 例 : 以添加了 ZrO2固溶體為例 。 置換式固溶體 ： 化學(xué)式 : ZrlxCaxO2x,即 , ZrO2屬立方晶系 ， 螢石結(jié)構(gòu) ， Z=4， 晶胞中有 Ca2+、 Zr4+、O2三種質(zhì)點 。 ? ?????????????
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