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第七章扩散与固相反应
1、名词解释非稳定扩散扩散过程中任一点浓度随时间变化;稳定扩散扩散质点浓度分布不随时间变化无序扩散无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力,由热起伏引起的扩散质点的扩散是无序的、随机的本征扩散主要出现了肖特基和弗兰克尔点缺陷,由此点缺陷引起的扩散为本征扩散(空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起的质点迁移);非本征扩散空位来源于掺杂而引起的质点迁移正扩散和逆扩散正扩散当热力学因子时,物质由高浓度处流向低浓度处,扩散结果使溶质趋于均匀化,Di0逆扩散当热力学因子时,物质由低浓度处流向高浓度处,扩散结果使溶质偏聚或分相,Di
02、简述固体内粒子的迁移方式有几种答易位,环转位,空位扩散,间隙扩散,推填式
3、说明影响扩散的因素?化学键共价键方向性限制不利间隙扩散,空位扩散为主金属键离子键以空位扩散为主,间隙离子较小时以间隙扩散为主缺陷缺陷部位会成为质点扩散的快速通道,有利扩散温度D=D0exp(-Q/RT)Q不变,温度升高扩散系数增大有利扩散Q越大温度变化对扩散系数越敏感杂质杂质与介质形成化合物降低扩散速度;杂质与空位缔合有利扩散;杂质含量大本征扩散和非本征扩散的温度转折点升高扩散物质的性质扩散质点和介质的性质差异大利于扩散;扩散介质的结构结构紧密不利扩散
4、在KCl晶体中掺入10-5mo1%CaCl2,低温时KCl中的K+离子扩散以非本征扩散为主,试回答在多高温度以上,K+离子扩散以热缺陷控制的本征扩散为主?(KCl的肖特基缺陷形成能ΔHs=251kJ/mol,R=
8.314J/mo1·K)解在KCl晶体中掺入10-5mo1%CaCl2,缺陷方程为则掺杂引起的空位浓度为欲使扩散以热缺陷为主,则即即解得T
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5、
(1)试述晶体中质点的扩散机构及方式
(2)设体积扩散与晶界扩散活化能间关系为Qgb=Qv/2(Qgb、Qv分别为晶界扩散与体积扩散活化能),试画出lnD~l/T曲线,并分析在哪个温度范围内,晶界扩散超过体积扩散?解
(1)晶体中质点的迁移机构主要有两种空位机构和间隙机构空位机构晶格结点上的质点跃迁到邻近空位,空位则反向跃迁;间隙机构处于间...。