晶體結(jié)構(gòu)及缺陷-資料下載頁(yè)
2025-06-24 12:36本頁(yè)面
【正文】 xO缺陷反應(yīng)方程式為：，或根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得 ，故其密度隨氧分壓增加而下降，而電導(dǎo)率隨氧分壓的增加而增加，與氧分壓的1/6次方成正比?！?對(duì)于MgO、Al2O3，和Cr2O3，其正、則A1203和Cr23形成連續(xù)固溶體。 (a)這個(gè)結(jié)果可能嗎?為什么? (b)試預(yù)計(jì)，在MgO—Cr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限的還是無(wú)限的?為什么? 解：（a）Al2O3與Cr2O3有可能形成連續(xù)固溶體。因?yàn)椋孩佗诮Y(jié)構(gòu)類型相同，均屬剛玉型結(jié)構(gòu)。（b）對(duì)于MgO－Cr2O3系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)類型相差較大，前者為NaCl型，后者為剛玉型。雖然，也不可能形成完全互溶的固溶體，而只能是有限固溶。2在MgOAl2O3和PbTiO2PbZrO3中哪一對(duì)形成有限固溶體，哪一對(duì)形成無(wú)限固溶體，為什么? 解：MgOAL2O3：r大r小/ r大=15%，即rMg、rAl半徑相差大，MgO（NaCl型）、Al2O3（剛玉）結(jié)構(gòu)類型差別大，形成有限固溶體； PbTiO3PbZrO3：形成無(wú)限固溶體，因?yàn)楸M管Ti4+、Zr4+半徑相差較大（15. 28）,但都是（ABO3）鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，Ti4+、Zr4+都填充八面體空隙，該空隙體積較大，可填入的陽(yáng)離子的半徑r值可在一定范圍內(nèi)變化，而不至于使結(jié)構(gòu)變化?！ ?將CaO外加到ZrO2中去能生成不等價(jià)置換固溶體，在1600℃時(shí)，該固體具有立方螢石結(jié)構(gòu)，經(jīng)x射線分析測(cè)定，晶胞參數(shù)a=，實(shí)驗(yàn)測(cè)定密度D=／cm3，對(duì)于CaOZr02固溶體來(lái)說(shuō)，從滿足電中性來(lái)看，可以形成氧離子空位的固溶體也可形成Ca2+嵌入陰離子間隙中的固溶體，其固溶方程為： 請(qǐng)寫出兩種固溶體的化學(xué)式，并通過(guò)計(jì)算密度，判斷生成的是哪一種固溶體。 2解：（1）對(duì)于置換式固溶體有 x=，1x=，2x=。有因?yàn)閆rO2屬于螢石結(jié)構(gòu)，晶胞分子數(shù)Z=4，晶胞中有Ca2+、Zr4+、O2三種質(zhì)點(diǎn)。晶胞質(zhì)量d置==；（2）對(duì)于間隙固溶體，其化學(xué)式Ca2yZr1yO2，O2不同，2/∴2/晶胞質(zhì)量d間==，由此可判斷生成的是置換型固溶體。4實(shí)驗(yàn)測(cè)得固溶體的晶胞參數(shù)a=，測(cè)得固溶體密度ρ=，試計(jì)算說(shuō)明固溶體的類型？（元素的相對(duì)原子質(zhì)量：Y=；Ca=；F=）解：YF3加入CaF2的缺陷反應(yīng)方程如下： (1) (2)方程（1）和（2）的固溶式：(1)Ca1xYxF2+x (2) Ca(13/2x)YxF2按題意x=：..2；它們的密度分別設(shè)為ρ1和ρ2。CaF2是螢石型晶體，單位晶胞內(nèi)含有4個(gè)螢石分子。ρ1==（g/cm3）ρ2==（g/cm3）由ρ1與ρ2計(jì)算值與實(shí)測(cè)密度ρ=， YF3加入CaF2中形成間隙型固溶體。
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