無機材料科學基礎11章-14章三章習題及答案(編輯修改稿)
2025-02-11 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有鄰近的間隙位都是空著的，因此間隙機構(gòu)擴散時可提供間隙原子躍遷的位置幾率可近似地看成為100%，故而間隙擴散活化能只包括間隙原子遷移能。在實際晶體材料中空位的來源除本征熱缺陷提供的以外，還往往包括雜質(zhì)離子固溶所引入的空位。因此，空位機構(gòu)擴散系數(shù)中應考慮晶體結(jié)構(gòu)中總空位濃度。其中和分別為本征空位濃度和雜質(zhì)空位濃度。此時擴散系數(shù)應由下式表達： 在溫度足夠高的情況下，結(jié)構(gòu)中來自于本征缺陷的空位濃度可遠大于，此時擴散為本征缺陷所控制，擴散活化能等于： 當溫度足夠低時，結(jié)構(gòu)中本征缺陷提供的空位濃度可遠小于，此時擴散活化能為： ③ 118 碳、氮、氫一般以固溶的方式賦存于體心立方鐵的點陣空隙中，它們通過間隙位進行擴散。顯然，在這種情況下影響擴散系數(shù)（或活化能）的主要因素將該是它們的原子尺寸。元 素CNH原子半徑隨著原子半徑的減小，擴散活化能減小。119 a)貧鐵的Fe3O4相當于 FeO+少許Fe2O3，其結(jié)構(gòu)式可寫成：Fe1xO；相應的缺陷方程式為： b)鐵過剩的Fe2O3相當于Fe2O3+少許FeO，其結(jié)構(gòu)式可寫成：Fe2+xO3；相應的缺陷反應式為： 1110 a)若反應僅通過、互擴散進行，氧離子不發(fā)生遷移，則可認為標志物不發(fā)生移動。即使有所移動，也是微小的。它取決于氧離子晶格的萎縮或膨脹量的相對大小。b)若只有和共同向MgO中擴散,則可望標志物朝Fe2O3方向移動。但實際上這種固相反應的機理是難以令人相信的。c)與a)相似，可望標志物不移動或小許移動。1111 對于離子晶體，離子電導與離子擴散系數(shù)可由如下所謂愛因斯坦公式得到聯(lián)系： 式中：—電導；D—擴散系數(shù)；C—濃度；q—離子電量 因此，理論上對于任何濃度分布符合玻爾茲曼分布的帶電粒子平衡體系，上式都適用。這也是用電導法測量離子晶體中離子擴散系數(shù)的理論依據(jù)。然而實驗中也常出現(xiàn) （此處D用示蹤法測定），造成這種偏差的主要原因是：1）導電機制和擴散機制不完全相同；2）晶體中可能有參與擴散但不參與導電的中性復合體。第十二章 相 變121 名詞解釋1．一級相變：體系由一相變?yōu)榱硪幌鄷r，兩相的化學勢相等但化學勢的一級偏微商（一級導數(shù)）不相等，即相變時有相變潛熱，并伴隨有體積改變。二級相變：相變時兩相化學勢相等，其一級偏微商也相等，但二級偏微商不等，即無相變潛熱，沒有體積的不連續(xù)變化，而只有熱容量、熱膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)的不連續(xù)變化。2．玻璃析晶：當玻璃熔體冷卻到析晶溫度范圍時，晶核形成和晶粒長大速率均較大，導致玻璃中析出晶體，即為玻璃析晶。玻璃分相：一個均勻的玻璃相在一定的溫度和組成范圍內(nèi)有可能分成兩個互不溶解或部分溶
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