【正文】 第一章來說，學(xué)起來容易，題難做！ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 缺陷化學(xué)概述 缺陷化學(xué) 就是利用熱力學(xué)和晶體化學(xué)原理來研究固體材料中缺陷的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律及其對材料性能影響的一門學(xué)科。 缺陷化學(xué) 是關(guān)于固體材料中缺陷的化學(xué)，它從理論上定性、定量地把材料中的缺陷看作化學(xué)實(shí)體，并用化學(xué)熱力學(xué)的原理來研究缺陷的類型、生成、濃度及平衡。 ? 研究內(nèi)容： 涉及到點(diǎn)缺陷的生成、平衡及反應(yīng)，以及點(diǎn)缺陷存在引起電子和空穴的變化，和對材料固體性質(zhì)的影響、如何控制材料中點(diǎn)缺陷的濃度和種類等。 ? ? 這類陶瓷在改善其性能時(shí)，一般通過摻雜來改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，達(dá)到改變極化等性能的目的。 ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 雜質(zhì)原子 指進(jìn)入晶格中的外來原子或離子；又可分為間隙式、置換式；固溶體。 ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ● ○ ○ ○ ● ● ● ○ ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 電子性缺陷 指不位于特定位置自由電子和不局限于特定位置的電子空穴。 ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ○ □□ ● ○ ● ○ ● ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ ○ ● ○ ● ○ ● ○ ● ● ○ ● ○ ● ○ ● ○ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 點(diǎn)缺陷的表示方法 點(diǎn)缺陷的符號 1 點(diǎn)缺陷化學(xué)方程式書寫規(guī)則 2 點(diǎn)缺陷反應(yīng)舉例 3 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 克羅格－明克符號系統(tǒng) D abD 產(chǎn)生缺陷的原子的元素符號，空位 V， e， h b 缺陷位置，格點(diǎn)原子元素符號 ,間隙 I a 有效電荷，中性 *，正電荷 .，負(fù)電荷 ’ 有效電荷相當(dāng)于缺陷及其四周圍的總電荷減去理想晶體中同一區(qū)域處的電荷之差。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● □ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● □ ● ● ● ● ● ● ● 1 2 1 2 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 離子晶體中的本征缺陷 主要有弗倫克爾缺陷、肖特基缺陷、反肖特基缺陷、反結(jié)構(gòu)缺陷等，研究的比較多的是弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷。 ? 特點(diǎn)是空位和間隙離子同時(shí)出現(xiàn) ? 根據(jù)形成缺陷離子的類型又可分為陽離子和陰離子弗倫克爾缺陷，離子大小對弗倫克爾缺陷的形成很重要，如一方堆積，一方半徑比較小。 ? 肖特基主要發(fā)生在陰陽離子相差不大的情況下 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● □ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● □ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 2 ● ● 3 4 如何用方程描述這一過程呢？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 晶體中陽離子和陰離子按照計(jì)量比形成的間隙缺陷對稱為反肖特基缺陷 ，表面離子進(jìn)入晶體內(nèi)部間隙所造成的 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 2 □ □ 3 3 ● ● 4 如何用方程描述這一過程呢？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 雜質(zhì)缺陷 是指由外來雜質(zhì)組分（原子、離子或基團(tuán)）進(jìn)入晶格而引起的各種缺陷。 ⑴間隙式 雜質(zhì)原子或離子進(jìn)入到晶體的間隙位置形成間隙原子或離子。 如何用方程描述這一過程呢？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 置換型雜質(zhì)缺陷形成主要有 等價(jià)置換、空位機(jī)構(gòu)、填隙機(jī)構(gòu)、變價(jià)機(jī)構(gòu)、補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 幾種類型的置換型。 如 SrTiO3的 Sr鍶置換 BaTiO3中的