金屬的氧化膜ppt課件-文庫吧資料
2025-05-13 03:48本頁面
【正文】 生成的氧化膜 若氧向合金內(nèi)部擴(kuò)散的速度很快，則 B組分的氧化將發(fā)生在合金內(nèi)部，并生成 BO氧化物顆粒，它們分散在合金內(nèi)部（圖 ），這就是內(nèi)氧化。設(shè) AB二元合金， A為基體金屬， B為少量添加元素，則有下列不同的氧化形式： 只有一種組分氧化 AB二組元和氧的親和力相差很大時(shí)，又分為兩種情況： （ 1）少量的 B合金組分氧化，而 A組分不氧化。 （ 2）純金屬的氧化膜即使有多層組成，各層往往只有一個(gè)相，而合金的氧化膜在一層中可由兩個(gè)或兩個(gè)以上的相所組成。 22C u O N iO F e O A g O M n O、 、 、 、 、2 3 2 2C o O B i O F e S C u S A g S S n S C u I、 、 、 、 、 、NiO + +2 （ ） 21 /2O N iO?2+Ni e?在 n型半導(dǎo)體中，氧化物間隙金屬離子和電子向外表面遷移，在氧化物 氧界面上與氧接觸生成新氧化層；在 p型半導(dǎo)體氧化物中，氧離子、陽離子空位和電子空穴都向內(nèi)遷移，金屬離子和電子則向外遷移，并在晶格內(nèi)部形成新的氧化物層。由于氧離子半徑比金屬離子大，過剩的氧離子不能在晶格間隙位置，而是占據(jù)著結(jié)點(diǎn)位置。電子空穴可以認(rèn)為是 在 位置上失去一個(gè)電子變成 ，亦即失去電子電子孔穴荷正電，而陽離子空位（□ ）則荷負(fù)電。為了形成 必須提供電子；為了生成新的氧化鎳層，必須提供 ，而電子和 都是晶體提供的。 2Zn?2O ZnO2O圖 ZnO金屬離子過剩型半導(dǎo)體的示意圖 圖 NiO金屬離子不足型半導(dǎo)體的示意圖 NiO圖中 的晶格中 □表示一個(gè) 空穴， 表示一個(gè)電子空穴，也稱陽穴。圖 ZnO半導(dǎo)體的示意圖。 2M? 2O?1 0 3 1 11 0 ~ 1 0 c m? ? ???（ 1）金屬離子過剩半導(dǎo)體（ n型半導(dǎo)體）： 例如 等，均屬于這種類型的氧化物，這種類型的氧化物特點(diǎn)是，過剩的金屬離子處于晶格間隙。于是在電場的作用下，晶體中除了有離子導(dǎo)電外，還有電子遷移，故這類導(dǎo)體有半導(dǎo)體的性質(zhì)，其電導(dǎo)率介于導(dǎo)體和絕緣體之間，電導(dǎo)率為 。 NaCl KCl、22M g P b M g S n、A g C l A g B r M g O C a O S r O、 、 、 、2 2 2 3P b C l B a C l A l O、 、 、23SbO、23La O圖 離子導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)示意圖 a）陽離子導(dǎo)體 b）陰離子導(dǎo)體 c）混合離子導(dǎo)體 d）金屬間化合物 半導(dǎo)體型氧化物 許多金屬氧化物是非當(dāng)量化合的離子晶體。 混合離子導(dǎo)體 （ 肖特基缺陷 ）（圖 ），如 屬于這一類。 6 1 11 0 ~ 1 c m? ? ???根據(jù)離子遷移的形式，可分為四種化合物的離子導(dǎo)體： 陽離子導(dǎo)體 （ 弗倫克爾缺陷 ）（圖 ），如 等化合物屬于這一類。當(dāng)這些晶格缺陷存在時(shí)，將產(chǎn)生濃度梯度或電位梯度，通過缺陷發(fā)生離子的移動(dòng)擴(kuò)散，從而顯現(xiàn)出離子導(dǎo)電性。 離子導(dǎo)體型氧化物 典型的離子晶體是嚴(yán)格按照化學(xué)計(jì)量比組成的晶體，其電導(dǎo)率為 。晶格缺陷的存在和通過它所進(jìn)行的離子的移動(dòng)形式，目前主要通過其電導(dǎo)率大小來推測(cè)。若是完善晶體，離子的移動(dòng)是難以進(jìn)行的。這些氧化物高溫穩(wěn)定性好，加入稀土氧化物可改善氧化皮的附著性，提高抗氧化能力。 晶體結(jié)構(gòu)類型 金屬 Fe Al Ti V Cr Mn Co Ni 巖鹽（立方晶系） 尖晶石（立方晶系） 尖晶石（六方晶系） 剛玉（斜六方晶系） FeO Fe3O4 γFe2O3 αFe2O3 γAl2O3 αAl2O3 TiO Ti2O3 VO V2O3
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