材料的結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)版ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 21:30本頁面
【正文】 溶體 Chapter2 Structure of Materials 47 按各組元原子分布的規(guī)律性 無序固溶體 有序固溶體 無序固溶體：溶質(zhì)原子隨機分布在溶劑晶體點陣的任意位置的固溶體。 有序固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶體點陣中的某些確定位置呈有序規(guī)則排列的固溶體。 形成置換固溶體的影響因素 形成置換固溶體的影響因素 1. 原子或離子尺寸的影響 2. 晶體結(jié)構(gòu)類型的影響 3. 離子類型和鍵性 4. 電價因素 48 Chapter2 Structure of Materials HumeRothery經(jīng)驗規(guī)則 以 r1和 r2分別代表半徑大和半徑小的溶劑 (主晶相 )或溶質(zhì) (雜質(zhì) )原子 (或離子 )的半徑， 當(dāng) 時，溶質(zhì)與溶劑之間可以形成連續(xù)固溶體； 當(dāng) 時，溶質(zhì)與溶劑之間只能形成有限型固溶體； 當(dāng) 時，溶質(zhì)與溶劑之間很難形成固溶體或不能形成固溶體，而容易形成中間相或化合物。因此 Δr愈大，則溶解度愈小。 121 ????rrrr%30121 ????rrrr%30~%15121 ????rrrr原子或離子尺寸的影響 HumeRothery經(jīng)驗規(guī)則 這是形成連續(xù)固溶體的必要條件， 而不是充分必要條件。 49 Chapter2 Structure of Materials ? 一般來說，兩種固體只有在離子價相同或同號離子的離子價總和相同時，才可能滿足電中性的要求，生成連續(xù)固溶體。 – 例如， NiOMgO系統(tǒng)中，兩種正離子的半徑差小于15%，而且價態(tài)相同，可形成連續(xù)固溶體。 ? 在硅酸鹽晶體中，常發(fā)生復(fù)合離子的等價置換，如Na+ + Si4+ = Ca2+ + Al3+，使鈣長石 Ca[Al2Si2O6]和鈉長石 Na[AlSi3O8]能形成連續(xù)固溶體。又如， Ca2+ = 2Na+， Ba2+ = 2K+常出現(xiàn)在沸石礦物中。 電價因素 50 Chapter2 Structure of Materials 離子類型和鍵性 離子類型和鍵性 化學(xué)鍵性質(zhì)相近， 即取代前后離子周圍離子間鍵性相近， 容易形成固溶體。 r(Si4+)=， r(Al3+)=，相差達 45%以上，電價又不同，但 Si— O、 Al— O鍵性接近，鍵長亦接近，仍能形成固溶體，在鋁硅酸鹽中，常見 Al3+置換 Si4+形成置換固溶體的現(xiàn)象。 51 Chapter2 Structure of Materials 晶體結(jié)構(gòu)類型的影響 晶體結(jié)構(gòu)類型的影響 若溶質(zhì)與溶劑晶體結(jié)構(gòu)類型相同，能形成連續(xù)固溶體，這也是形成連續(xù)固溶體的必要條件，而不是充分必要條件。 NiOMgO都具有面心立方結(jié)構(gòu)，且 Δr15%，可形成連續(xù)固溶體； MgOCaO兩兩結(jié)構(gòu)不同，只能形成有限型固溶體或不形成固溶體。 52 Chapter2 Structure of Materials 形成填隙型固溶體的條件 形成填隙型固溶體的條件 雜質(zhì)質(zhì)點大小 即添加的原子愈小， 易形成固溶體，反之亦然。 填隙型固溶體的固溶度仍然取決于離子尺寸、離子價、電負性，結(jié)構(gòu)等因素。 53 Chapter2 Structure of Materials 離子尺寸是與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系密切相關(guān)的， 在一定程度上來說， 結(jié)構(gòu)中間隙的大小起了決定性的作用。 一般晶體中空隙愈大，結(jié)構(gòu)愈疏松， 易形成固溶體。 54 晶體（基質(zhì)）結(jié)構(gòu) Chapter2 Structure of Materials 外來雜質(zhì)原子進入間隙時， 必然引起晶體結(jié)構(gòu)中電價的不平衡， 這時可以通過生成空位， 產(chǎn)生部分取代或離子的價態(tài)變化來保持電價平衡。 55 電價因素 Chapter2 Structure of Materials 1. 穩(wěn)定晶格 ， 阻止某些晶型轉(zhuǎn)變的發(fā)生 2. 活化晶格 3. 固溶強化 4. 形成固溶體后對材料物理性質(zhì)的影響 56 固溶體的形成對晶體材料性質(zhì)的影響 Chapter2 Structure of Materials Chapter2 Structure of Materials 57 名詞： 熔體生長法 、 氣相輸運 、 共沉淀法 、 均勻沉淀法 、 固相反應(yīng) （ 廣義和狹義 ） 、 自蔓延高溫合成法 、 液相驟冷法 、 自組裝 簡答： ? 熔體生長法的分類。 ? 溶液生長法的分類。 ? 液相沉淀法概念和分類。 ? 廣義上講什么是固相反應(yīng)，并簡述影響固相反應(yīng)的影響因素。 ? 簡述自蔓延高溫合成法的原理。 材料的制備重點內(nèi)容
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